آتش فشاني پٿر جي استعمال سان "بلٽ پروف ويسٽ" سان سامونڊي اڏاوتن کي ترتيب ڏيڻ؟ ملٽي اسڪيل بيسالٽ فائبر اسٽيل فائبر لاءِ سنکنرن جي تعطل کي ٽوڙيندا آهن

سمنڊ پار پل، گہرے پاڻي جا ٽرمينل، آف شور ونڊ فارم... جڏهن ته سمنڊ ۾ ٺهيل اهي "وڏيون وڏيون ديويون" ڏسڻ ۾ شاندار آهن، اهي روزانو لهرن جي ڪٽائي، لوڻ ۽ الڪلي جي سنکنرن، ۽ متبادل گلي-سڪل چڪر جي "وحشي اذيت" کي برداشت ڪن ٿا. اهڙي ماحول ۾، يقيني بڻائڻ ته سخت ڪنڪريٽ جون اڏاوتون برقرار رهڻ - ٽٽڻ، ٽٽڻ، يا وقت کان اڳ ناڪامي کان پاڪ - ڊگهي عرصي کان عالمي انجنيئرنگ برادري لاءِ هڪ پريشان ڪندڙ چئلينج رهيو آهي.
گهڻي وقت تائين، اسٽيل فائبرسختي وڌائڻ ۽ ڀڃڻ کي روڪڻ لاءِ ڪنڪريٽ ۾ اڪثر شامل ڪيا ويا آهن. بهرحال، اسٽيل فائبر اڪثر ڪري لوڻ جي اسپري ۽ سمنڊ جي پاڻي جي سخت حالتن لاءِ نامناسب ثابت ٿين ٿا؛ هڪ ڀيرو ڪلورائڊ آئن ڪنڪريٽ جي اندر دراڙن ۾ داخل ٿي ويندا آهن، اسٽيل فائبر زنگ لڳندا آهن ۽ حجم ۾ وڌندا آهن، متضاد طور تي ڪنڪريٽ کي اندر کان ٻاهر ڀڃڻ جو سبب بڻجندا آهن ۽ ساخت جي تباهي کي تيز ڪندا آهن.
تازو، سامونڊي انجنيئرنگ لاءِ اعليٰ پائيداري تي ڌيان ڏيندڙ هڪ نئين مواد جي مطالعي هڪ انتهائي اميد افزا حل پيش ڪيو آهي: بيسالٽ فائبر- قدرتي آتش فشاني پٿر مان تارون ڪڍڻ سان تيار ڪيل - "آرمر" جي هڪ پرت ۾ سامونڊي ڪنڪريٽ کي ڍڪڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو جيڪو عملي طور تي زنگ کان محفوظ آهي. اهو هڪ ملٽي اسڪيل گريڊيشن ماڊل ذريعي حاصل ڪيو ويو آهي جنهن ۾ "ساختي بانڊنگ لاءِ وڏا فائبر" ۽ "پوئر سيلنگ لاءِ ننڍا فائبر" جو ميلاپ شامل آهي.

I. آتش فشاني پٿر اندر لڪيل اينٽي ڪروسيشن راز

موجوده مواد ۾ موجود نازڪ خامين کي حل ڪرڻ - خاص طور تي اسٽيل فائبرن جي زنگ لڳڻ جي حساسيت ۽ نامياتي فائبرن (جهڙوڪ پولي پروپيلين يا پولي ونائل الڪوحل) جي الڪائن ڪنڪريٽ ماحول ۾ عمر ۽ خراب ٿيڻ جو رجحان -بيسالٽ فائبر غير معمولي مادي فائدن جو مظاهرو ڪن ٿا. انتهائي تيز گرمي پد تي خالص قدرتي آتش فشاني پٿر کي پگھلائڻ ۽ ان کي فائبر ۾ ڇڪڻ سان پيدا ٿيندڙ، انهن جي بنيادي ساخت جي فريم ورڪ ۾ بنيادي طور تي سلڪون-آڪسيجن ۽ ايلومينيم-آڪسيجن بانڊن جي هڪ بي شڪل نيٽ ورڪ شامل آهي. هي قدرتي، پٿر تي ٻڌل ڍانچي ڪنڪريٽ جي اندر مضبوط الڪلين سوراخ سيال ۽ سمنڊ جي پاڻي جي اعلي لوڻ واري ماحول جي سامهون اچڻ تي انتهائي اعلي ڪيميائي جڙت جو مظاهرو ڪري ٿو، انهي ڪري بنيادي طور تي "سنکنرن، زنگ، ۽ حجم جي توسيع" سان لاڳاپيل جسماني خطرن کي ختم ڪري ٿو. اعليٰ شگاف مزاحمت ۽ ناقابل تسخير حاصل ڪرڻ لاءِ، تازي تحقيق روايتي "سنگل فائبر" پيراڊائم کان الڳ ٿي وئي آهي، ان جي بدران هڪ "گهڻن پيماني تي هڪجهڙائي بيسالٽ فائبر سسٽم" پيش ڪندي:

ميڪرو-اسٽرڪچرل ٽوسٽڊ بيسالٽ فائبر (SBF): ٿلها، ڊگها، ۽ مروڙي فائبر سڄي ميٽرڪس ۾ پکڙيل آهن؛ انهن جو بنيادي ڪم موجوده ميڪرو-ڪريڪس کي گڏ ڪرڻ ۽ ڳنڍڻ آهي، ان ڪري پوسٽ-ڪريڪنگ لچڪدار سختي ۽ ٽينسل سختي فراهم ڪري ٿي.

مائڪرو-اسٽرڪچرل ڪٽڊ بيسالٽ مائڪروفائبرز (اين بي ايف): نفيس مائڪروفائبرز جيڪي، بلڪل ريتي جي ذرن وانگر، سخت سيمينٽ ميٽرڪس اندر ننڍڙن سوراخن ۽ چينلن ۾ مضبوطيءَ سان پيڪ ڪن ٿا، مؤثر طريقي سان سامونڊي پاڻي جي دخول جي رستن کي روڪين ٿا ۽ شروعاتي مائڪرو-ڪريڪس جي پکيڙ کي روڪين ٿا.

هي "مُنهن ۽ سُٺي ميلاپ" جي حڪمت عملي ڪنڪريٽ جي ڍانچي جي اندر هڪ ڳرو، پيچيده ڄار ٺاهي ٿي - هڪ جامع دفاعي طريقو جيڪو هڪ ئي وقت ناقابلِ تسخير ۽ شگاف ڪنٽرول ٻنهي کي منهن ڏئي ٿو.

II. هڪ "ظالمانه" 270 ڏينهن جو گلي-سڪل سائيڪلنگ ٽيسٽ

اهو طئي ڪرڻ لاءِ ته ڇا هي ناول ڪنڪريٽ سامونڊي ماحول ۾ "ڊگھي عمر" حاصل ڪري سگهي ٿو، ريسرچ ٽيم هڪ انتهائي سخت متبادل گلي-خشڪ ماحول کي نقل ڪيو. ان ۾ سامونڊي پاڻي جي حل جي ڪنسنٽريشن کي ٻيڻو ڪرڻ ۽ نمونن کي تيز گرمي پد جي خشڪ ڪرڻ (45 ° C تي) ۽ مڪمل سنترپتي جي متبادل چڪرن جي تابع ڪرڻ شامل هو - هر 24 ڪلاڪن جي مدت سان هڪ مڪمل گلي-خشڪ چڪر ٺاهيندي.
270 ڏينهن جي هن سخت آزمائش کي برداشت ڪرڻ کان پوءِ، مختلف فائبر سسٽم کي شامل ڪندڙ ڪنڪريٽ جا نمونا تمام گهڻو مختلف ڪارڪردگي جا نتيجا ڏيکاريا:

آل-بيسالٽ ملٽي اسڪيل هائبرڊ گروپ (B15N02: يعني، 1.5٪ ٿلها فائبر + 0.2٪ مائڪروفائبر): هن گروپ غير معمولي طور تي متاثر ڪندڙ نتيجا ڏنا. 270 ڏينهن کان پوءِ، ان جي برابر لچڪدار طاقت برقرار رکڻ جي شرح هڪ قابل ذڪر 76.14٪ تي رهي، جڏهن ته ان جي شروعاتي ڪريڪنگ طاقت برقرار رکڻ جي شرح 90.67٪ تائين پهچي وئي. ان کان علاوه، سمنڊ جي پاڻي جي نمائش جي ڪري مٿاڇري جي ڦاٽڻ جي ڪري وڏي پيماني تي نقصان صرف 1.43٪ هو. جڏهن ماحولياتي موسمي حالتن سان منهن ڏنو ويو، ته مجموعي طور تي مواد جي تباهي جو عمل انتهائي سست ۽ بتدريج رفتار سان اڳتي وڌيو.

اسٽيل فائبر هائبرڊ گروپ (S15N02): زنگ جي شروعات کان اڳ، هن گروپ غير معمولي طور تي اعليٰ ابتدائي لچڪدار ڪارڪردگي جو مظاهرو ڪيو - اسٽيل فائبرن جي پاڻ ۾ موروثي اعليٰ سختي جو سڌو نتيجو. جڏهن ته، 270 ڏينهن جي نشان تائين، اسٽيل فائبر-مضبوط ڪنڪريٽ ڪارڪردگي ۾ بنيادي ۽ سخت الٽ پلٽ مان گذري چڪو هو. وسيع زنگ جي ڪري، ان جي برابر لچڪدار طاقت برقرار رکڻ جي شرح 50.22٪ تائين گهٽجي وئي (مؤثر طور تي ان جي طاقت کي اڌ ڪري ڇڏيو)؛ بعد جي مرحلن ۾، مختلف مقامي زنگ-حوصلہ افزائي توسيع جا نمونا ۽ دراڙ واضح ٿي ويا.

III. هڪ خوردبيني مقابلو: اسٽيل ڇو ٽٽي پوي ٿو جڏهن ته بيسالٽ مستحڪم رهي ٿو؟

اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسڪوپي (SEM) ذريعي حاصل ڪيل تصويرون سڌو سنئون ٻنهي مواد جي وچ ۾ ڪارڪردگي جي فرق جي بنيادي نوعيت کي ظاهر ڪن ٿيون:

اسٽيل فائبرن جي تباهي واري ناڪامي: سمنڊ جو پاڻي ۽ آڪسيجن آساني سان ڪنڪريٽ ۾ خوردبيني خالي جڳهن مان داخل ٿي اسٽيل سان رابطو ڪن ٿا، جنهن جي ڪري سخت اليڪٽرڪ ڪيميڪل سنکنرن پيدا ٿئي ٿي. نتيجي ۾ ڳاڙهي-ڀوري لوهه جي زنگ جو مقدار ان جي اصل سائيز کان 2 ۽ 6.5 ڀيرا وڌي ٿو. هي تمام وڏو اندروني دٻاءُ سڌو سنئون چوڌاري سيمينٽيئس ميٽرڪس جي خلاف "ڌڪو" ڏئي ٿو، ريڊيل مائڪرو ڪرڪس جو نيٽ ورڪ پيدا ڪري ٿو. جيئن اندروني نقصان تيز ٿئي ٿو، اسٽيل فائبرن ۽ ڪنڪريٽ ميٽرڪس جي وچ ۾ بانڊ مڪمل طور تي خراب ٿي ويندو آهي؛ آخرڪار، لوڊ هيٺ، فائبر آساني سان ٻاهر ڪڍڻ يا سلپ ٿيڻ جو امڪان آهن - يا ته مڪمل طور تي يا جزوي طور تي - ان ڪري انهن جي ساخت جي پل جي سختي کي وڃائي ٿو.

جي نرم موافقت بيسالٽ فائبر: بيسالٽ فائبر سمنڊ جي پاڻي جي سامهون اچڻ تي بلڪل ڪو به حجم وڌائڻ نه ڏيکاريندا آهن. انهن جو هائيڊولائيزيشن عمل - جيڪو سي-او-سي بانڊز جي نرم تحليل سان منسوب آهي - انتهائي سست رفتاري سان اڳتي وڌندو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ صرف معمولي، مقامي پٽينگ ۽ نانو اسڪيل تي مٿاڇري جي رفنگ ٿيندي آهي. ميٽرڪس کي نقصان پهچائڻ کان پري، هي نفيس مٿاڇري جي رفنگ اصل ۾ فائبر ۽ آس پاس جي ڪنڪريٽ جي وچ ۾ انٽرلاڪنگ رگڙ کي وڌائي ٿي.

وڌيڪ، ڪنڪريٽ جي ملاوٽ جي ڊيزائن ۾ اڪثر صنعتي ضمني پراڊڪٽس شامل ڪيا ويندا آهن - جهڙوڪ فلائي ايش ۽ سليگ - جزوي طور تي روايتي سيمينٽ کي تبديل ڪرڻ لاءِ. جڏهن ته هي عمل پيداوار دوران ڪاربن جي اخراج کي 27٪ گهٽائي ٿو، اهو ڪنڪريٽ جي ڊگهي مدت جي الڪلينٽي کي پڻ گهٽائي ٿو. اهو مؤثر طريقي سان بيسالٽ فائبر لاءِ هڪ نرم، "الڪلي مزاحمتي حفاظتي ڪيپسول" ٺاهيندو آهي، انهن جي تحليل جي شرح کي وڌيڪ دٻائيندو آهي.

IV. دراڙن سان ڪم ڪرڻ؟ اهو مستقبل جي نقصان کي به روڪي سگهي ٿو.

حقيقي دنيا جي انجنيئرنگ ايپليڪيشنن ۾، ساختي جزا ناگزير طور تي "زخمي" حالتن ۾ ڪم ڪندا آهن. هن حقيقت کي نقل ڪرڻ لاءِ، ريسرچ ٽيم مصنوعي طور تي ٽيسٽ نمونن جي اندر 0.1 ملي ميٽر کان 0.3 ملي ميٽر ويڪر تائين مائڪرو ڪرڪس پيدا ڪيا:

اسٽيل فائبر گروپ ۾، انهن مائڪرو ڪرڪس جي موجودگي نمي کي سڌو سنئون ٽينسل زون ۾ داخل ٿيڻ جي اجازت ڏني؛ ان جي ڪري اسٽيل فائبر جي پلنگ جي گنجائش ۾ تيزي سان نقصان ٿيو ۽ مواد جي لچڪ ۾ تيزيءَ سان گهٽتائي آئي. هڪجهڙائي وارو ملٽي اسڪيل بيسالٽ فائبر گروپ 0.1 ملي ميٽر کان 0.2 ملي ميٽر جي ڪريڪ اوپننگ رينج اندر غير معمولي نقصان برداشت جو مظاهرو ڪري ٿو، جيڪو نفيس فائبرن پاران "پننگ" ۽ ٿلهي فائبرن پاران "ٽينشننگ" جي هم آهنگي واري عمل ذريعي حاصل ڪيو ويو آهي. جيتوڻيڪ جڏهن اڳ ۾ موجود ڪرڪس 0.3 ملي ميٽر تائين ويڪرا ٿي وڃن ٿا، مواد لچڪدار-ٽينسل لوڊ برداشت ڪرڻ جي صلاحيت جي هڪ اعلي سطح کي برقرار رکي ٿو، انهي ڪري سامونڊي انجنيئرنگ ايپليڪيشنن ۾ خراب ٿيل ڍانچي لاءِ حفاظتي حد کي ڪاميابي سان وڌايو وڃي ٿو.

ٿڪل

"لائف سائيڪل ڪاسٽ (LCC)" ۽ گهٽ ڪاربن ماحولياتي استحڪام جي نقطه نظر کان، جيتوڻيڪ بيسالٽ فائبر پنهنجي خاص ڊرائنگ جي عمل جي ڪري شروعاتي خريداري جي قيمتن ۾ ٿورو وڌيڪ اضافو ڪري سگهن ٿا، انهن جي عملي طور تي "بحالي کان آزاد" فطرت انهن جي سروس جي زندگي ۾ اهم ڊگهي مدت جا فائدا پيش ڪري ٿي. هڪ منصوبي جي آپريشنل مدت دوران - عام طور تي 50 کان 100 سالن تائين - انهن جو استعمال نه رڳو بار بار مرمت ۽ اينٽي سنکنرن ڪوٽنگ جي استعمال سان لاڳاپيل اهم، غير متوقع ڪل خرچن کي ختم ڪري ٿو، پر ساخت جي خود وزن کي به گهٽائي ٿو، ان ڪري ٽرانسپورٽ جي خرچن ۽ وڏي پيماني تي آف شور انسٽاليشن جهازن لاءِ چارٽر فيس تي بچت ٿئي ٿي.

هڪ اهڙي دور ۾ جتي هڪ منصوبي جي زندگي جي چڪر دوران ڪاربن جي اخراج کي گهٽائڻ ۽ انجنيئرنگ جي حفاظت کي يقيني بڻائڻ تي برابر زور ڏنو ويندو آهي، هي "اينٽي ڪوروژن آرمر" - آتش فشاني پٿر مان ٺهيل - سامونڊي صاف توانائي منصوبن لاءِ هڪ محفوظ ۽ وڌيڪ ماحول دوست محافظ طور اڀري رهيو آهي، جهڙوڪ ڪراس-سي ٽرانسپورٽ لنڪس ۽ آف شور ونڊ فارمز.