بررسی کتاب‌سنجی بتن مسلح به الیاف؛ مروری بر مشخصات، کاربردها و چالش‌های آینده

بتن مسلح به الیاف به‌عنوان یکی از مهم‌ترین نوآوری‌ها در فناوری بتن طی چند دهه اخیر مطرح بوده است. با وجود تحقیقات گسترده، هنوز چالش‌های اساسی در درک رفتار مکانیکی، مکانیزم عملکرد الیاف، دوام و تدوین معیارهای طراحی این نوع بتن وجود دارد. پژوهش‌های انجام‌شده اغلب بر یک نوع خاص از الیاف یا بخشی محدود از خواص تمرکز داشته‌اند و نتایج آن‌ها پراکنده و در بسیاری موارد غیرقابل مقایسه است. علاوه‌بر ین، ورود فناوری‌های نوین همچون بتن‌های فوق‌ توانمند، بتن‌های مهندسی‌شده با قابلیت تغییرشکل و سامانه‌های نوظهور نظیر چاپ سه‌بعدی، ابعاد تازه‌ای از نقش الیاف در بهبود عملکرد بتن را مطرح کرده است. توجه روزافزون به پایداری زیست‌محیطی، کاهش ردپای کربنی و استفاده از الیاف بازیافتی یا طبیعی نیز ضرورت بازنگری در ظرفیت‌ها و محدودیت‌های بتن الیافی را افزایش داده است. این مطالعه مروری با بهره‌گیری از روش کتاب‌سنجی و تحلیل انتقادی یافته‌های آزمایشگاهی، به نظام‌مند ساختن دانش موجود و شناسایی خلاهای تحقیقاتی پرداخته است. داده‌ها از پایگاه scopus استخراج و با نرم‌افزار vosviewer تحلیل شدند تا روند انتشار، کلیدواژه‌های پرتکرار و شبکه‌های همکاری علمی مشخص گردد. همچنین، عملکرد گروه‌های اصلی الیاف شامل فولادی، شیشه‌ای و مصنوعی جمع‌بندی شد.یافته‌ها نشان می‌دهد الیاف فولادی بیشترین اثر را بر افزایش ظرفیت پس از ترک، شکل‌پذیری و انرژی جذب دارند، در حالی که اثر آن‌ها بر مقاومت فشاری محدود است. الیاف مصنوعی در مقادیر کم ترک‌های جمع‌شدگی پلاستیک را کنترل کرده و در مقادیر بیشتر موجب افزایش چقرمگی و مقاومت باقی‌مانده می‌شوند؛ میکروالیاف‌هایی چون پلی‌پروپیلن در کاهش ترک‌های اولیه و ماکروالیاف‌ها در جایگزینی نسبی مش فولادی عملکرد مطلوبی دارند. الیاف شیشه‌ای نیز به‌دلیل مقاومت در برابر خوردگی و حرارت مزیت دارند، هرچند افت تدریجی خواص مکانیکی در شرایط محیطی طولانی‌مدت چالش مهمی محسوب می‌شود. همچنین، نتایج کتاب‌سنجی روند رو به رشد تحقیقات در زمینه بتن الیافی را تایید کرده و موضوعاتی چون استفاده از الیاف ترکیبی، توسعه بتن خودتراکم الیافی و بتن پرینتری و همچنین ادغام شاخص‌های پایداری با معیارهای طراحی را به‌عنوان محورهای نوظهور شناسایی می‌کند. این مطالعه در نهایت بر ضرورت استانداردسازی گزارش‌ها، توسعه مدل‌های طراحی مبتنی بر عملکرد و گسترش رویکردهای پایدار برای ارتقای کاربرد صنعتی بتن الیافی تاکید دارد.