व्यावहारिक अभियांत्रिकी अनुप्रयोग आणि संशोधनामध्ये बॅसाल्ट फायबरचे मजबुतीकरण

१...बेसॉल्ट फायबर काँक्रीटच्या पदपथांमध्ये मजबुतीकरण

सतत प्रबलित काँक्रीटचे पदपथ लांबीच्या दिशेने पुरेशा संख्येने सळ्या टाकून आकुंचनामुळे होणारे तडे नियंत्रित करतात. ही रचना केवळ महामार्गाची भार क्षमता आणि टिकाऊपणा वाढवत नाही, तर प्रसरण आणि आकुंचनासाठीचे सांधे (joints) न ठेवल्यामुळे वाहनांसाठीचे वाहन चालवण्याचे वातावरणही सुधारते. बांधकामतथापि, रस्त्याची रचना पूर्णपणे बंदिस्त करता येत नसल्यामुळे, पावसाच्या पाण्याचा झिरपा आणि दंवमुळे होणारी फुगवट यांसारख्या घटकांमुळे स्टीलच्या सळ्यांचे क्षरण होऊ शकते, ज्यामुळे महामार्गाच्या सेवा आयुष्यावर गंभीर परिणाम होतो.

बेसॉल्ट फायबर त्याच्या उत्कृष्ट गंज-प्रतिरोधक क्षमतेमुळे आणि उच्च तन्य शक्तीमुळे, सतत प्रबलित काँक्रीट पदपथांसाठी पारंपरिक स्टील रिइन्फोर्समेंटऐवजी याचा वापर केला जाऊ शकतो. हा पर्यायी उपाय स्टीलच्या गंजण्याची समस्या प्रभावीपणे सोडवतो, ज्यामुळे काँक्रीट पदपथाचा टिकाऊपणा लक्षणीयरीत्या सुधारतो. याव्यतिरिक्त, बॅसाल्ट फायबर रिइन्फोर्समेंट हे कमी-कार्बन आणि पर्यावरणपूरक सामग्रीपैकी एक आहे, आणि लोहखनिजाच्या संसाधनांच्या घटीमुळे त्याचा किमतीतील फायदा अधिकाधिक ठळक होईल. विद्यमान अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की, काँक्रीटच्या पदपथांमध्ये बीएफ-आरपी रिइन्फोर्समेंटचा वापर केल्यास टिकाऊपणा आणि क्षरण-प्रतिरोधकतेच्या बाबतीत स्पष्ट फायदे मिळतात, आणि त्याच्या बांधकामाची अडचण व प्रगती स्टील रिइन्फोर्समेंटच्या तुलनेत सारखीच असते. तथापि, बीएफ-आरपी रिइन्फोर्समेंटचा स्थितिस्थापकता गुणांक (modulus of elasticity) तुलनेने कमी असल्यामुळे, त्याचे रिइन्फोर्समेंट गुणोत्तर (साधारणपणे ०.७८% ते १.०% दरम्यान) किंचित वाढवणे आणि "लहान व्यासाचे रिइन्फोर्समेंट आणि जवळचे अंतर" या डिझाइन संकल्पनेचा अवलंब करणे आवश्यक आहे.

२.लहान काँक्रीटच्या विकेंद्रित संपीडन स्तंभांच्या मजबुतीकरणात बॅसाल्ट फायबर प्रबलनावरील संशोधन

पारंपारिक मजबुतीकरण पद्धतींमध्ये सहसा बाहेरून आणलेल्या स्टीलचा वापर केला जातो, परंतु ही पद्धत बांधकामात किचकट आहे आणि उच्च तापमान व क्षरणाला तिचा प्रतिकार कमी असतो. बॅसाल्ट फायबर मटेरियलचे हलके वजन, उच्च-शक्ती, उच्च तापमान आणि क्षरण-प्रतिरोधक गुणधर्म मजबुतीकरण प्रक्रियेसाठी एक नवीन पर्याय उपलब्ध करून देतात. सध्या, बॉन्डेड मजबुतीकरण तंत्रज्ञान... बॅसाल्ट फायबर या क्षेत्रातील संशोधन परिपक्व झाले आहे, परंतु बॅसाल्ट फायबर टेन्डॉन्स अंतर्भूत करून काँक्रीटच्या स्तंभांची नमन भार क्षमता सुधारण्यावरील संशोधन तुलनेने कमी आहे. संबंधित साहित्य असे दर्शवते की बॅसाल्ट फायबर प्रबलनामुळे काँक्रीटच्या स्तंभांची पार्श्व वाकण्याची क्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारते आणि बॅसाल्ट फायबर क्लॉथ बाहेरून घेण्याच्या पद्धतीसह एकत्रित केल्यास भार वाहून नेण्याची क्षमता आणखी वाढवता येते.

एम्बेडेड बॅसाल्ट फायबर रिइन्फोर्समेंटच्या बांधकामाचा क्रम खालीलप्रमाणे आहे:

1. डिझाइनच्या आकारानुसार खाच तयार करा.
2. खाच धुवा
3. बॉन्डिंग एजंट (इपॉक्सी रेझिन ॲडेसिव्ह) लावा.
4. बीएफ-आरपी बार एम्बेड करणे
5. बाईंडरने समान रीतीने भरा
6. बाइंडर घट्ट होण्याची वाट पहा आणि त्यानंतर पृष्ठभागावर प्रक्रिया करा.

बाहेरून मिळवलेल्या बॅसाल्ट फायबर कापडासोबत एकत्रित केल्यामुळे, बीएफ-आरपी रिइन्फोर्समेंट ताणाच्या प्रक्रियेत घसरणे आणि तुकडे पडणे यांसारख्या समस्या प्रभावीपणे टाळू शकते, बांधकाम सोयीस्कर आणि कार्यक्षम होते, तसेच कमी जागा व्यापते, ज्याचे अतुलनीय फायदे आहेत.

३. बेसॉल्ट फायबर प्रबलित काँक्रीट बीम

बीएफ-आरपी रिइन्फोर्समेंट हे एक पर्यावरणपूरक, उच्च-शक्तीचे अधातू रिइन्फोर्समेंट साहित्य आहे, ज्यामध्ये गंज-प्रतिरोध, विद्युतचुंबकीय रोधन आणि थकवा-प्रतिरोध यांसारखे गुणधर्म आहेत, ज्यामुळे काही विशिष्ट प्रकल्पांमध्ये ते स्टील रिइन्फोर्समेंटला एक पसंतीचा पर्याय ठरते. तथापि, पारंपरिक स्टील बारच्या विपरीत, बीएफ-आरपी बारमध्ये महत्त्वपूर्ण यिल्ड पॉइंट नसतो आणि त्याचा इलॅस्टिसिटीचा मॉड्युलस कमी असतो, ज्यामुळे समान भाराखाली काँक्रीटच्या बीममध्ये जास्त विचलन होऊ शकते. जरी बीएफ-आरपी रिइन्फोर्समेंट असलेल्या काँक्रीटचे नुकसान ठिसूळ असले आणि त्याचा कोणताही स्पष्ट पूर्वानुमान नसला तरी, नुकसान होण्यापूर्वी त्यात मोठे विरूपण होते, जे उलट संरचनात्मक सुरक्षिततेसाठी एक इशारा देते.

जर इमारतीसाठी काँक्रीटला तडे जाण्याबाबत अधिक कठोर आवश्यकता असतील, तर संरचनेची स्थिरता आणि सुरक्षितता सुनिश्चित करण्यासाठी बॅसाल्ट फायबर टेन्डॉन्सना प्रीस्ट्रेसिंग देणे, किंवा त्यांचा स्थितिस्थापकता गुणांक वाढवणे, आणि त्यांना स्टील रिइन्फोर्समेंटसोबत योग्य प्रमाणात मिसळून वापरणे आवश्यक आहे.