शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर-प्रबलित काँक्रीटचे कार्यप्रदर्शन ऑप्टिमायझेशन आणि अभियांत्रिकी अनुप्रयोग संशोधन

अलिकडच्या वर्षांत,चीनचे महामार्ग अभियांत्रिकी बांधकाम वेगाने विकसित झाले आहे, आणि काँक्रीट संरचना तंत्रज्ञानाने लक्षणीय प्रगती साधली आहे, अनेक प्रगत आणि परिपक्व तांत्रिक उपलब्धींचा संचय करणे. पायाभूत सुविधांच्या बांधकामाच्या क्षेत्रात काँक्रीट संरचना अभिकल्पाचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला गेला आहे. त्याचे महत्त्व दर्शवित आहे. तथापि, या कामगिरींसोबतच, च्या समस्ये काँक्रीटला तडे जाणे अधिकाधिक प्रमुख होत आहे. भेगांच्या उपस्थितीमुळे काँक्रीटच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम होतो. त्यात लक्षणीय घट करणे तन्य शक्ती, जे काँक्रीटच्या ठिसूळ अपयशाचे प्रमुख कारण आहे. लहान कापलेले बॅसाल्ट फायबर, एक नवीन फायबर सामग्री म्हणून, त्याच्या अद्वितीय यांत्रिक गुणधर्मांमुळे, ते एक उत्कृष्ट काँक्रीट मजबुतीकरण साहित्य बनले आहे. चांगली स्थिरता, आणि उच्च खर्च-कार्यक्षमता.या लेखात शॉर्ट-कटच्या वैशिष्ट्यांवर लक्ष केंद्रित केले जाईल. बेसॉल्ट फायबर आणि काँक्रीटच्या मजबुतीकरण व बळकटीकरणामध्ये त्याचा व्यावहारिक उपयोग शोधा.

२. शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबरचे गुणधर्म

२.१ व्याख्या

बॅसाल्ट फायबर हा एक अजैविक खनिज तंतु आहे, जो अखंड बॅसाल्ट तंतूला साधारणपणे कमी लांबीमध्ये कापून प्रक्रिया करून मिळवला जातो. $\mathrm{५०}\text{मिमी}$... ते काँक्रीटमध्ये एकसमानपणे विखुरले जाऊ शकते. त्याच्या अर्जानुसार, त्याचे मुख्यत्वे खालीलप्रमाणे वर्गीकरण केले जाऊ शकते: काँक्रीटसाठी तडे-प्रतिबंधक फायबर$\text{बीएफ}$), काँक्रीटसाठी कणखरपणा आणि मजबुती आणणारे फायबर$\text{बीझेड}$), आणि मोर्टारसाठी तडे जाण्यापासून रोखणारे फायबर$\text{बीएसएफ}$), इतरांबरोबर.

२.२ कामगिरी शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर

शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर उत्कृष्ट गुणधर्म आहेत उच्च शक्ती आणि उच्च मॉड्युलस... त्याची ताणशक्ती पोहोचू शकते $\mathrm{१०५०}\text{-}\mathrm{१२५०}\text{एमपीए}$, आणि त्याचा स्थितिस्थापकता गुणांक यापेक्षा कमी नाही $\mathrm{३४}\text{जीपीए}$... त्याचे उच्च तापमान प्रतिरोधकता उत्कृष्ट आहे, त्यामुळे ते तापमानाच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये सतत काम करू शकते −२६९∘सी करण्यासाठी ६५0∘सी... ते उच्च प्रदर्शित करते क्षरण प्रतिरोध आणि रासायनिक स्थिरता आम्लांसारख्या क्षरणकारक माध्यमांमध्ये, अल्कली, आणि मीठ. विशेषतः संतृप्त अल्कली द्रावण आणि सिमेंट यांसारख्या अल्कधर्मी माध्यमांमध्ये, त्याचा एकल-तंतु भंग शक्ती टिकवून ठेवण्याचा दर पेक्षा जास्त आहे $७५\%$, अल्कली क्षरणाला उत्कृष्ट प्रतिकार दर्शवित आहे. लहान कापलेले बॅसाल्ट फायबर आहे चांगली सुसंगतता अकार्बनी बंधकांसह, पेक्षा कमी आर्द्रता शोषण दर $१\%$, आणि त्याची आर्द्रताशोषकता कालांतराने बदलत नाही. यावरून त्याची उत्तम भौतिक स्थिरता सिद्ध होते. दीर्घायुष्य, आणि वापरादरम्यान पर्यावरणाशी सुसंगतता. शिवाय, या तंतूमध्ये उष्णतारोधनासारखे उत्कृष्ट गुणधर्म देखील आहेत. उच्च-तापमान गाळण, विकिरण प्रतिरोध, आणि तरंग प्रसारित करण्याची क्षमता. त्याचे कार्यप्रदर्शन निर्देशांक तक्ता १ मध्ये दाखवले आहेत.

३. काँक्रीटमध्ये शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबरच्या वापराचे विश्लेषण

शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर प्रबलित काँक्रीट यामध्ये योग्य पद्धतीने काँक्रीटमध्ये ठराविक प्रमाणात सलग किंवा विलग लहान कापलेले बॅसाल्ट फायबर समाविष्ट केले जाते. काँक्रीटच्या संपीडन शक्तीचा मूळ फायदा कायम ठेवून, या पद्धतीमुळे त्यात लक्षणीय सुधारणा होऊ शकते. कठोरता आणि तन्य शक्ती, त्यामुळे काँक्रीट प्रभावीपणे मजबूत होते आणि अभियांत्रिकी संरचनेचे सेवा आयुष्य वाढते.

याव्यतिरिक्त बॅसाल्ट फायबर, कार्बन फायबर, काच तंतू, अ‍ॅरामिड फायबर, आणि इतरांचा वापर काँक्रीटमध्ये मजबुतीकरण साहित्य म्हणूनही केला गेला आहे. तथापि, दीर्घकालीन अनुभवावरून असे दिसून येते की, हे पदार्थ काँक्रीटवर वापरल्यास काही समस्या निर्माण होतात. त्यामुळे उच्च-कार्यक्षमता काँक्रीटची बाजारातील मागणी पूर्ण करणे अवघड होते. शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबरच्या उदयानंतर साहित्य आणि पद्धतींमधील ही उणीव भरून निघते. काँक्रीट बळकटीकरण आणि मजबुतीकरण तंत्रज्ञानाच्या विकासाला मोठ्या प्रमाणात चालना देत आहे. काँक्रीटच्या मजबुतीकरण आणि बळकटीकरणामधील त्याची भूमिका प्रामुख्याने खालील बाबींमध्ये दिसून येते:

1. प्रभावी भेग प्रतिबंध: त्याच्या प्रमाण आणि पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळाच्या फायद्यांमुळे, लहान तुकडे केलेले बॅसाल्ट फायबर सूक्ष्म भेगांना प्रभावीपणे रोखू शकतात. त्यांच्या जोडणीला आणि विस्ताराला प्रतिबंध करणे. दरम्यान, ते इतर कृत्रिम तंतूंचे तोटे दूर करते. जसे की कमी घनता, कमी ताणशक्ती, आणि कमी स्थितिस्थापकता गुणांक. तडा वाढत असताना ते सहजपणे वेगळे करता येत नाही. ज्यामुळे सूक्ष्म भेगांच्या विकासाला लक्षणीयरीत्या प्रतिबंध होऊ शकतो आणि नवीन भेगांची निर्मिती लांबणीवर टाकता येते. काँक्रीटची पारगम्यता आणि गोठण-वितळण प्रतिकारशक्ती सुधारण्यावर सकारात्मक परिणाम होतो.

2. उच्च मॉड्युलस आणि बांधकामाची सोय यांचा संगम: शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर केवळ स्टील फायबरच्या उच्च मॉड्युलस आणि उच्च सिंगल-फिलामेंट टेन्साइल स्ट्रेंथसारख्या फायद्यांचा उपयोग करून तडे वाढण्यास प्रतिबंध करत नाही, पण त्याचबरोबर स्टील फायबरच्या उणिवांवरही प्रभावीपणे मात करते. जसे की, मिश्रण करताना सहजपणे गुठळ्या होणे आणि पंपिंग व बांधकामात अडचण येणे.

3. चांगली विखुरण्याची क्षमता आणि सुसंगतता: सिलिकेट-आधारित अजैविक तंतू म्हणून, लहान कापलेल्या बॅसाल्ट फायबरची सिमेंटयुक्त पदार्थांशी नैसर्गिक सुसंगतता असते. त्याची घनता (अंदाजे) २.६३-२.८०ग्रॅम/सेमी३) सिमेंट काँक्रीट आणि मोर्टारच्या जवळपास आहे, परिणामी चांगली कार्यक्षमता मिळते. एकदा जोडल्यावर, ते काँक्रीटच्या रचनेत सर्वत्र एकसमानपणे पसरू शकते.

4. उत्कृष्ट टिकाऊपणा: पृष्ठभाग-सुधारित शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर "इनर्ट फायबर" ची वैशिष्ट्ये दर्शवतो. उच्च तापमानाला उत्कृष्ट प्रतिकारशक्ती दाखवणारे, क्षरण, आणि परिणाम. ते उच्च तापमान आणि अत्यंत क्षरणकारक वातावरणातही स्थिरता टिकवून ठेवते. आणि ते सिमेंट मॅट्रिक्सच्या विकृती प्रतिकारशक्तीत वाढ करू शकते. म्हणून, ते काँक्रीट मिश्रणाच्या कठोर वातावरणाशी जुळवून घेऊ शकते. ओतणे, सेटिंग, आणि सेवा टप्पे, लक्षणीय सुधारणा करणे टिकाऊपणा काँक्रीटचे.

थोडक्यात, लहान तुकड्यांतील बॅसाल्ट फायबर काँक्रीटची आघात प्रतिकारशक्ती प्रभावीपणे सुधारू शकते. त्याचा ठिसूळपणा कमी करा. आणि त्याचे यांत्रिक गुणधर्म सर्वसमावेशकपणे वाढवा. विशेषतः, ते काँक्रीटच्या बांधकामांमध्ये तडे जाण्यास प्रतिबंध करण्याचे कार्य करते. गळती थांबवा, टिकाऊपणा वाढवा आघात आणि ताण सहन करण्याची क्षमता सुधारणे, आणि पृष्ठभागाचा दर्जा सुधारण्यास मदत करते.

४. शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर काँक्रीटच्या बांधकाम पद्धती आणि घ्यावयाची खबरदारी

४.१ बांधकाम तापमान

शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर काँक्रीटचे बांधकाम खालील तापमानात केले पाहिजे: −५∘सी आणि २५∘सी... तापमान खूप जास्त किंवा खूप कमी असल्यास मिश्रणात असमानता येऊ शकते.

४.२ बांधकाम गुणवत्ता नियंत्रण

शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर काँक्रीट बांधकामासाठीच्या गुणवत्ता नियंत्रणाने कच्च्या मालाच्या तपासणीवर लक्ष केंद्रित केले पाहिजे. मोजमापाची अचूकता, आणि मिश्रण प्रक्रियेची गुणवत्ता.

४.२.१ मिश्रण प्रमाण रचना

प्रत्यक्ष बांधकामात, प्रकल्पाच्या गरजेनुसार, शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबरचे वेगवेगळे डोस एका योग्य मर्यादेत निवडले पाहिजेत. शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर स्वतः काँक्रीटच्या इतर घटकांशी किंवा ॲडमिक्चर्सशी रासायनिक अभिक्रिया करत नसल्यामुळे, त्याच्या मात्रेमुळे सामान्यतः मूळ काँक्रीट मिश्रणाच्या प्रमाणाच्या डिझाइन तत्त्वांमध्ये बदल होत नाही. बांधकामादरम्यान, सर्व साहित्याचा दर्जा बांधकाम मिश्रणाच्या प्रमाणानुसार आणि एका मिश्रणाच्या बॅचच्या प्रमाणानुसार काटेकोरपणे निश्चित केला पाहिजे. सारणी २ मध्ये बॅसाल्ट फायबर प्रबलित काँक्रीटसाठी इष्टतम मिश्रण प्रमाणाचे उदाहरण दिले आहे.

चाचण्यांमधून असे दिसून आले आहे की फायबरचे प्रमाण जास्त असल्यास तडे जाण्यास अधिक प्रतिकारशक्ती मिळेलच असे नाही. जेव्हा डोस मर्यादेपेक्षा जास्त होत नाही १.२किलो/मीटर३, फायबरचे प्रमाण वाढल्याने काँक्रीटच्या संपीडन शक्तीमध्ये सुरुवातीला वाढ आणि त्यानंतर घट (उच्चतम मूल्य गाठत) होण्याचा कल दिसून येतो.

४.२.२ आहार देण्याचा क्रम आणि पद्धत

मिश्रण प्रक्रियेदरम्यान, लहान कापलेले बेसाल्ट फायबर वाळू आणि खडी यांसारख्या समुच्चयांसोबत एकाच वेळी मिसळले पाहिजे. वाळू आणि दगड ठेवताना त्यांमध्ये फायबर समान रीतीने शिंपडण्याची शिफारस केली जाते. आणि मग ओल्या मिश्रणासाठी पाणी घाला.

फायबर घालण्याच्या पद्धतींचे मॅन्युअल आणि ऑटोमॅटिक फीडिंगमध्ये वर्गीकरण करता येते:

• हाताने खाऊ घालणे: गरम खडी मिक्सरमध्ये टाकल्यानंतर, वजन केलेले बॅसाल्ट फायबर हाताने टाकले जाते. या पद्धतीमध्ये जास्त श्रम लागतात. तुलनेने कमी मिश्रण एकसमानता, आणि तंतूंचे एकसमान विखुरणे सुनिश्चित करण्यासाठी मिश्रण करण्याच्या वेळेत योग्य वाढ करणे आवश्यक आहे.

• स्वयंचलित खाद्यपुरवठा: एक स्वयंचलित बॅसाल्ट फायबर डोसिंग मशीनचा उपयोग स्वयंचलित मोजमापासाठी आणि मिक्सरच्या गरम एकत्रित घटकासोबत एकाच वेळी मिसळण्यासाठी केला जातो. फायबर डोसिंग मशीनमध्ये सहसा स्वयंचलित मोजमापाची सोय असते. पूर्व-विखुरणे, आणि वायवीय वहन यंत्रणा, सोयीस्कर असण्याचे फायदे देत आहे, जलद, आणि अचूक बेरीज. बांधकामाच्या परिस्थितीनुसार योग्य पद्धत निवडली पाहिजे.

४.२.३ स्लम्प ॲडजस्टमेंट

फायबर मिसळल्यामुळे काँक्रीट मिश्रणाची चिकटपणा किंचित वाढतो. ज्यामुळे मंदीवर परिणाम होतो. जर स्लम्प बांधकामाच्या आवश्यकता पूर्ण करत नसेल, समायोजनासाठी प्राधान्याने प्लॅस्टिकायझर किंवा पाणी कमी करणाऱ्या घटकाचा वापर करावा. पाण्याचे प्रमाण वाढवून ही समस्या सोडवता कामा नये.

४.२.४ आकार देणे आणि घट्ट करणे

लहान तुकड्यांच्या बेसॉल्ट फायबरचे मिश्रण असलेल्या काँक्रीटच्या आकारणीसाठी कोणत्याही विशेष आवश्यकता नाहीत. परंतु पुरेसे कंपन आणि संकोचन सुनिश्चित केले पाहिजे. त्याच्या क्युरिंगसाठीच्या आवश्यकता सामान्य काँक्रीटप्रमाणेच असतात.

शॉर्ट-कट बेसॉल्ट फायबर काँक्रीटचा संक्षिप्त उपयोजन नमुना

जिंग-झू द्रुतगती मार्ग (अन्यांग ते शिनशियांग विभाग) हा एक राष्ट्रीय मुख्य महामार्ग असून हेनान प्रांताच्या द्रुतगती मार्ग जाळ्याचा एक महत्त्वाचा भाग आहे. या भागातील जास्त भराव आणि खालच्या थरातील मातीचा निकृष्ट दर्जा यामुळे, त्याच्या उद्घाटनानंतर लगेचच उपस्तराचे असमान स्थिरीकरण आणि इतर दोष दिसू लागले. अलिकडच्या वर्षांत, वाहतुकीच्या प्रमाणात झालेल्या वाढीमुळे आणि क्षमतेपेक्षा जास्त भार असलेल्या वाहनांच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे, पदपथाला वारंवार उभ्या आणि आडव्या भेगांसारखे विविध दोष आढळले आहेत. खड्डे, तडजोड, ग्रीड क्रॅकिंग, आणि मगरीच्या कातडीसारखा आवाज. यामुळे केवळ वाहन चालवण्याच्या सुरक्षिततेलाच गंभीर धोका निर्माण होत नाही, तर दैनंदिन देखभालीसाठीही मोठी अडचण निर्माण होते. शिवाय, मूळ चार पदरी आराखडा वाहतुकीच्या गरजा पूर्ण करण्यास बऱ्याच काळापासून अयशस्वी ठरला आहे. विस्तार आणि पुनर्रचना आवश्यक आहे.

शॉर्ट-कट बेसॉल्ट फायबर काँक्रीट या प्रकल्पाच्या उपस्तर भरणीमध्ये वापरण्यात आले. अनुभवाने असे दिसून आले आहे की त्याची तन्य शक्ती पेक्षा जास्त वाढली. $३०\%$, त्याची थकवा प्रतिकारशक्ती पेक्षा जास्त सुधारली $३०\%$, आणि त्याची चरे पडण्याची प्रतिकारशक्ती पेक्षा जास्त वाढली $३००\%$... अनुदैर्ध्य भेगा रोखण्यात याने लक्षणीय परिणामकारकता दाखवली आहे. भेगांचा विस्तार रोखणे, आणि पदपथाचे सेवा आयुष्य वाढवणे.

त्याच्या अद्वितीय यांत्रिक गुणधर्मांमुळे, उत्कृष्ट स्थिरता, आणि उच्च खर्च-कार्यक्षमता. शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर हे काँक्रीट मजबुतीकरणासाठी एक कार्यक्षम साहित्य बनले आहे. शॉर्ट-कट बॅसाल्ट फायबर काँक्रीटच्या वापराच्या संधी अत्यंत व्यापक आहेत. अभियांत्रिकी कार्यक्षमता वाढवणे आणि सेवा आयुष्य वाढवणे यामधील त्याच्या महत्त्वपूर्ण फायद्यांमुळे चांगले आर्थिक आणि सामाजिक लाभ मिळण्याची अपेक्षा आहे. भविष्यात स्थापत्य अभियांत्रिकी क्षेत्रात त्याला एक महत्त्वाचे बांधकाम साहित्य म्हणून स्थान देणे.