પારગમ્ય કોંક્રિટના પ્રદર્શન પર બેસાલ્ટ ફાઇબરની અસર

બેસાલ્ટ ફાઇબર, એક નવીન અકાર્બનિક, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અને પર્યાવરણને અનુકૂળ સામગ્રી તરીકે, પારગમ્ય કોંક્રિટના યાંત્રિક ગુણધર્મો, ટકાઉપણું અને કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે. નીચે તેની અસરો અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન પરિમાણોનું બહુપરીમાણીય વિશ્લેષણ છે:

1. યાંત્રિક ગુણધર્મો પર અસર

સુધારેલ સંકુચિત અને ફ્લેક્સરલ શક્તિ

   બેસાલ્ટ ફાઇબર મજબૂતીકરણ અસરકારક રીતે પારગમ્ય કોંક્રિટની સંકુચિત અને ફ્લેક્સરલ તાકાત વધારે છે. અભ્યાસો દર્શાવે છે કે તંતુઓ ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક માળખું બનાવે છે, જે તિરાડોના પ્રસારને અટકાવતી વખતે એગ્રીગેટ્સ અને સિમેન્ટ પેસ્ટ વચ્ચેના બંધનને મજબૂત બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે:

સંકુચિત શક્તિ: 12 મીમી અને 24 મીમી તંતુઓ સાથે, સંકુચિત શક્તિ શરૂઆતમાં વધે છે અને પછી વધુ ફાઇબર સામગ્રી સાથે ઘટે છે. શ્રેષ્ઠ માત્રા 0.1%–0.15% (વોલ્યુમ દ્વારા) છે, જેમાં 24 મીમી તંતુઓ 24.3 MPa (0.1% ડોઝ પર) ની ટોચની સંકુચિત શક્તિ પ્રાપ્ત કરે છે.

ફ્લેક્સરલ સ્ટ્રેન્થ: ફાઇબર લંબાઈ ફ્લેક્સરલ સ્ટ્રેન્થ પર વધુ સ્પષ્ટ અસર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 18 મીમી ફાઇબર ફાઇબર-એગ્રીગેટ સંપર્કમાં વધારો થવાથી ઇન્ટરફેસિયલ બોન્ડિંગમાં વધારો થવાને કારણે સાદા કોંક્રિટની તુલનામાં ફ્લેક્સરલ સ્ટ્રેન્થમાં 66.44% વધારો કરે છે.

ઉન્નત કઠિનતા અને નરમાઈ

"બ્રિજિંગ અસર" બેસાલ્ટ ફાઇબરs કઠિનતામાં સુધારો કરે છે, નિષ્ફળતા મોડને બરડથી નરમ બનાવે છે. માઇક્રોસ્કોપિક વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે ફાઇબર્સ સિમેન્ટ મેટ્રિક્સની અંદર હાડપિંજરની રચનાને સ્થિર કરે છે, જે તિરાડોના વિકાસને અસરકારક રીતે અવરોધે છે.

અભેદ્યતા પર અસર

ઘટાડો થયેલ અભેદ્યતા ગુણાંક

ફાઇબરનો સમાવેશ છિદ્રોને આંશિક રીતે અવરોધે છે, જેનાથી અભેદ્યતા ઓછી થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફાઇબરનું પ્રમાણ 0.05% થી 0.2% સુધી વધારવાથી ધીમે ધીમે અભેદ્યતા ગુણાંક ઘટે છે, છતાં તે હજુ પણ સ્પષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરે છે (દા.ત., 20% છિદ્રાળુતા પર 1 mm/s થી વધુ અભેદ્યતા).

પોરોસિટી અને ફાઇબર પરિમાણોને સંતુલિત કરવું

લાંબા તંતુઓ (દા.ત., ૧૨ મીમી → ૨૪ મીમી) છિદ્રાળુતામાં થોડો વધારો કરે છે પરંતુ તેમ છતાં અભેદ્યતા ઘટાડે છે.

ખનિજ મિશ્રણો (દા.ત., ફ્લાય એશ) સાથે તંતુઓનું મિશ્રણ છિદ્રોની રચનાને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે, શક્તિ જાળવી રાખીને અભેદ્યતા નુકશાન ઘટાડે છે.

3. સુધારેલ હિમ પ્રતિકાર

બેસાલ્ટ રેસા આંતરિક માળખાકીય અખંડિતતામાં વધારો, હિમ પ્રતિકારમાં નોંધપાત્ર વધારો:

૧૦૦ ફ્રીઝ-થો ચક્ર પછી, ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ નમૂનાઓ ૦.૯% જેટલો નીચો માસ લોસ રેટ દર્શાવે છે અને ૬૨.૫% સંબંધિત ગતિશીલ સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ જાળવી રાખે છે.

ફ્લાય એશ (દા.ત., 6% ફ્લાય એશ + 6 કિગ્રા/મીટર³ રેસા) સાથે સિનર્જી શ્રેષ્ઠ હિમ પ્રતિકાર પ્રાપ્ત કરે છે, કારણ કે ફ્લાય એશ છિદ્રોની રચનાને શુદ્ધ કરે છે જ્યારે રેસા ફ્રીઝ-થો ક્રેકીંગને દબાવી દે છે.

4. મુખ્ય ઑપ્ટિમાઇઝેશન પરિમાણો

ફાઇબર લંબાઈ: તાકાત અને અભેદ્યતાને સંતુલિત કરવા માટે 24 મીમી ફાઇબરની ભલામણ કરવામાં આવે છે, જોકે 18 મીમી ફાઇબર ફ્લેક્સરલ તાકાતમાં શ્રેષ્ઠ હોય છે.

ડોઝ રેન્જ: વોલ્યુમ દ્વારા 0.1%–0.15% (અથવા વજન દ્વારા 2–6 કિગ્રા/મીટર³). વધુ પડતી માત્રા ફાઇબર એકત્રીકરણ અને કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થવાનું જોખમ ધરાવે છે.

સિનર્જિસ્ટિક મટિરિયલ્સ: ફ્લાય એશ (6%–15%) અથવા સિલિકા ફ્યુમ (6%–9%) યાંત્રિક ગુણધર્મોને વધુ વધારે છે અને અભેદ્યતા નુકશાન ઘટાડે છે.

5. એપ્લિકેશન ભલામણો

દૃશ્યો: રાહદારીઓના પગદંડી, પ્લાઝા અને ઠંડા પ્રદેશો માટે આદર્શ છે જ્યાં અભેદ્યતા અને શક્તિ બંનેની જરૂર હોય છે.

બાંધકામ: એકસમાન ફાઇબર ફેલાવવાની ખાતરી કરવા અને ગંઠાઈ જવાથી બચવા માટે "સિમેન્ટ-કોટેડ એગ્રીગેટ" મિશ્રણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરો.

સારાંશમાં, બેસાલ્ટ ફાઇબર પારગમ્ય કોંક્રિટના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર અને યાંત્રિક પ્રદર્શનને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે, પરંતુ તાકાત અને પારગમ્યતાને સંતુલિત કરવા માટે ડોઝ અને પ્રક્રિયા પરિમાણોનું કડક નિયંત્રણ મહત્વપૂર્ણ છે. ભવિષ્યના સંશોધનમાં વર્તમાન કામગીરી મર્યાદાઓને દૂર કરવા માટે ફાઇબર સપાટીના ફેરફાર અને બહુ-સામગ્રી સિનર્જી પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું જોઈએ.