ಸಿವಿಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಸಾಲ್ಟ್ ಫೈಬರ್ಗಳ ಕುರಿತು ಸಂಶೋಧನೆ
1. ಮುಖ್ಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು
- ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಬಲಪಡಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳು
ಫೈಬರ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ (BFRC): ಶಾರ್ಟ್-ಕಟ್ ಬಸಾಲ್ಟ್ ಫೈಬರ್s (6-24mm) ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಮಿಶ್ರಣ ಪ್ರಮಾಣ 0.1%-0.5%), ಇದು ಬಿರುಕು ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ (ಬಿರುಕು ಅಗಲವನ್ನು 30%-50% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ), ಪ್ರಭಾವ ಪ್ರತಿರೋಧ (2-3 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ), ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆ (ಫ್ರೀಜ್-ಲೇಪ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು 40% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ).
ಉಕ್ಕಿನ ಬಲವರ್ಧನೆಯ ಬದಲಿ: ನಾಶಕಾರಿ ಪರಿಸರಗಳಲ್ಲಿ (ಉದಾ. ಸಾಗರ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್), ಬಸಾಲ್ಟ್ ಫೈಬರ್ ಬಲವರ್ಧನೆಯ ಬಾರ್ಗಳು (BFRP ಬಾರ್ಗಳು) ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯುವ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಉಕ್ಕಿನ ಬಲವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬಳಕೆ ಬಿಎಫ್ಆರ್ಪಿ ಕ್ವಿಂಗ್ಡಾವೊದಲ್ಲಿರುವ ಸಮುದ್ರ ದಾಟುವ ಸೇತುವೆಯ ಕಂಬಗಳಲ್ಲಿ ಬಲವರ್ಧನೆಯು ಅದರ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು 100 ವರ್ಷಗಳಿಗೂ ಹೆಚ್ಚು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ.
- ರಚನಾತ್ಮಕ ಬಲವರ್ಧನೆ ಮತ್ತು ದುರಸ್ತಿ
ಫೈಬರ್ ಬಟ್ಟೆ/ಮೆಶ್ ಬಲವರ್ಧನೆ: ಬಸಾಲ್ಟ್ ಫೈಬರ್ ಬಟ್ಟೆಯನ್ನು (ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ≥2000MPa) ಬೀಮ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕಾಲಮ್ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಅಂಟಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಲೋಡ್ ಹೊರುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು 20%-30% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಿಚುವಾನ್ನಲ್ಲಿರುವ ಹಳೆಯ ಸೇತುವೆಯನ್ನು BF ಬಟ್ಟೆಯಿಂದ ಬಲಪಡಿಸಿದ ನಂತರ, ಲೋಡ್ ರೇಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಹೆದ್ದಾರಿ-II ರಿಂದ ವರ್ಗ I ಗೆ ಅಪ್ಗ್ರೇಡ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಭೂಕಂಪನ ಬಲವರ್ಧನೆ: ಫೈಬರ್-ಬಲವರ್ಧಿತ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳು (ಬಿಎಫ್ಆರ್ಪಿ) ಸುತ್ತಿದ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಕಂಬಗಳು, ಇದು ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ-ಸೇವಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭೂಕಂಪ ಪೀಡಿತ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿನ ಕಟ್ಟಡಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
- ಹೊಸ ಸಂಯೋಜಿತ ರಚನೆಗಳು
ಬಸಾಲ್ಟ್ ಫೈಬರ್-ಪಾಲಿಮರ್ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್ಗಳು: ಹಗುರವಾದ ಛಾವಣಿಗಳು ಮತ್ತು ವಿಭಜನಾ ಗೋಡೆಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ನಿರೋಧನ ಎರಡನ್ನೂ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ≤ 0.05 W/mK).
3D ಮುದ್ರಣ ಕಟ್ಟಡ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು: ಬಸಾಲ್ಟ್ ಫೈಬರ್- ಬಲವರ್ಧಿತ ಸಿಮೆಂಟಿಯಸ್ ವಸ್ತುಗಳು ಸಂಕೀರ್ಣ ರಚನೆ ಮುದ್ರಣವನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಾಣ ತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.
2. ತಾಂತ್ರಿಕ ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಕೋರ್ ಡೇಟಾ
| ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಸೂಚಕಗಳು | ಬಸಾಲ್ಟ್ ಫೈಬರ್ | ಹೋಲಿಕೆ ವಸ್ತು (ಗಾಜಿನ ನಾರು) |
| ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ | 3000-4800 ಎಂಪಿಎ | 2000-3500 ಎಂಪಿಎ |
| ಕ್ಷಾರ ಪ್ರತಿರೋಧ (pH=13) | ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಧಾರಣ ≥90% | ಗಾಜಿನ ನಾರು: ಶಕ್ತಿ ಧಾರಣ ≤ 50% |
| ಪರಿಸರ ಅನುಕೂಲಗಳು: ಉತ್ಪಾದನಾ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ ಗಾಜಿನ ನಾರಿನ ಕೇವಲ 30% ಮಾತ್ರ, ಮತ್ತು ಅದನ್ನು 100% ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಬಹುದು. | ||
3.ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಗತಿ ಮತ್ತು ವಿಶಿಷ್ಟ ಪ್ರಕರಣಗಳು
- ದೇಶೀಯ ಸಂಶೋಧನೆ
ತ್ಸಿಂಗುವಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ: 25% ಸಂಕುಚಿತ ಬಲ ಹೆಚ್ಚಳ ಮತ್ತು 60% ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನು ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆಯ ಕಡಿತದೊಂದಿಗೆ ಬಸಾಲ್ಟ್ ಫೈಬರ್-ನ್ಯಾನೊ-ಸಿಲಿಕಾ ಸಂಯೋಜಿತ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಆಗ್ನೇಯ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ: ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ಬಿಎಫ್/ಎಪಾಕ್ಸಿ ರೆಸಿನ್ ಲ್ಯಾಮಿನೇಟ್ ಬಲವರ್ಧಿತ ಬಲವರ್ಧಿತ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಕಿರಣದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಆಯಾಸದ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು 3 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಗಿದೆ.
- ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್
ಜಪಾನ್: ಹ್ಯಾನ್ಶಿನ್ ಭೂಕಂಪದ ನಂತರ, ಒಸಾಕಾದಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಎತ್ತರದ ಕಟ್ಟಡವು ಬಿಎಫ್ ಜಾಲರಿ ಬಲವರ್ಧಿತ ಶಿಯರ್ ಗೋಡೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿತು ಮತ್ತು ಭೂಕಂಪನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು 40% ರಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಲಾಯಿತು.
ಯುರೋಪ್: ಇಟಲಿಯ ವೆನಿಸ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಣ ಗೇಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಎಫ್ ಬಲವರ್ಧಿತ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು, ಸಮುದ್ರದ ನೀರಿನ ಸವೆತವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ 50 ವರ್ಷಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು.
- ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಕರಣಗಳು
ಚೀನಾ - ಹಾಂಗ್ ಕಾಂಗ್-ಜುಹೈ-ಮಕಾವೊ ಸೇತುವೆ: ಬಸಾಲ್ಟ್ ಫೈಬರ್ ಕೆಲವು ಪಿಯರ್ಗಳ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕ ಪದರದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನಿರ್ವಹಣಾ ವೆಚ್ಚವನ್ನು 30% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
USA - ಸ್ಯಾನ್ ಫ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಕೋ ಬೇ ಏರಿಯಾ ರಾಪಿಡ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಟ್ (BART): BF ಬಟ್ಟೆಯನ್ನು ಸುರಂಗದ ಒಳಪದರದ ಬಲವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿರೂಪ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು 25% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.
4. ಸವಾಲುಗಳು ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು
- ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು
ಇಂಟರ್ಫೇಶಿಯಲ್ ಬಾಂಡಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸಾಕಷ್ಟಿಲ್ಲ: ಫೈಬರ್ ಮತ್ತು ಕಾಂಕ್ರೀಟ್/ರೆಸಿನ್ ನಡುವಿನ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಸ್ಟ್ರಿಪ್ಪಿಂಗ್ಗೆ ಗುರಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಹೊಸ ಕಪ್ಲಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್ಗಳನ್ನು (ಉದಾ, ಸಿಲೇನ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು) ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.
ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ದತ್ತಾಂಶದ ಕೊರತೆ: ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆರ್ದ್ರತೆಯ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಬಿಎಫ್ ಬಲವರ್ಧನೆಯ ಕ್ರೀಪ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (10 ವರ್ಷಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದತ್ತಾಂಶವು ಇನ್ನೂ ಅಪೂರ್ಣವಾಗಿದೆ).
ಪ್ರಮಾಣಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಏಕರೂಪತೆ: ವಿವಿಧ ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಎಫ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿನ್ಯಾಸ ವಿಶೇಷಣಗಳನ್ನು ಇನ್ನೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ (ಚೀನಾ ಜಿಬಿ/ಟಿ 38143-2019 ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದೆ, ಆದರೆ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ವಿವರಗಳನ್ನು ಪರಿಷ್ಕರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ).
- ಭವಿಷ್ಯದ ಸಂಶೋಧನಾ ನಿರ್ದೇಶನ
ಬುದ್ಧಿವಂತ ಫೈಬರ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು: ರಚನಾತ್ಮಕ ಆರೋಗ್ಯ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಸಂವೇದಕಗಳು (ಉದಾ, ಸ್ಟ್ರೈನ್, ಕ್ರ್ಯಾಕ್ ಸ್ವಯಂ-ಜಾಗೃತಿ).
ಹಸಿರು ತಯಾರಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ: ಕರಗುವ ಮತ್ತು ಡ್ರಾಯಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ (ಪ್ರಸ್ತುತ 1400-1500℃ ಅಗತ್ಯವಿದೆ), ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ-ಇಂಗಾಲದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿ.
ಬಹು-ಪ್ರಮಾಣದ ಸಿನರ್ಜಿಸ್ಟಿಕ್ ಬಲವರ್ಧನೆ: ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಕಾರ್ಬನ್ ಫೈಬರ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟೀಲ್ ಫೈಬರ್ನೊಂದಿಗೆ ಮಿಶ್ರಣ.
5. ಸಾರಾಂಶ
ಅನ್ವಯ ಬಸಾಲ್ಟ್ ಫೈಬರ್ ಸಿವಿಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಿಂದ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅಭ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು "ಡ್ಯುಯಲ್-ಕಾರ್ಬನ್" ಗುರಿಯಡಿಯಲ್ಲಿ ಹಸಿರು ಕಟ್ಟಡಗಳ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತವೆ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯ, ಸಾಗರ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್, ಭೂಕಂಪ ಮತ್ತು ವಿಪತ್ತು ತಡೆಗಟ್ಟುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ಅನ್ವಯವನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು, ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್, ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಬಾಳಿಕೆ ಪರಿಶೀಲನೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಭೇದಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸ ವಿಶೇಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಸರಪಳಿ ಸಿನರ್ಜಿಗಳ ಸುಧಾರಣೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.
