షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్-రీన్‌ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ యొక్క పనితీరు ఆప్టిమైజేషన్ మరియు ఇంజనీరింగ్ అప్లికేషన్ పరిశోధన

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో,చైనా హైవే ఇంజనీరింగ్ నిర్మాణం వేగంగా అభివృద్ధి చెందింది, మరియు కాంక్రీట్ నిర్మాణ సాంకేతికత గణనీయమైన పురోగతిని సాధించింది, అనేక అధునాతన మరియు పరిణతి చెందిన సాంకేతిక విజయాలను సాధించడం. మౌలిక సదుపాయాల నిర్మాణ రంగంలో కాంక్రీట్ నిర్మాణ రూపకల్పన విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. దాని ప్రాముఖ్యతను ప్రదర్శించడం. అయితే, ఈ విజయాలతో పాటు, సమస్య కాంక్రీట్ పగుళ్లు రోజురోజుకీ మరింత ప్రాముఖ్యతను సంతరించుకుంటోంది. పగుళ్లు ఉండటం కాంక్రీట్ పనితీరును దెబ్బతీస్తుంది. దాని యొక్క గణనీయంగా తగ్గించడం తన్యత బలం, కాంక్రీటు పెళుసుగా విఫలమవడానికి ఇదే ప్రధాన కారణం. చిన్న-కోత బసాల్ట్ ఫైబర్, ఒక నూతన ఫైబర్ పదార్థంగా, దాని విశిష్టమైన యాంత్రిక లక్షణాల కారణంగా, ఇది ఒక అద్భుతమైన కాంక్రీట్ ఉపబల పదార్థంగా మారింది. మంచి స్థిరత్వం, మరియు అధిక వ్యయ-సామర్థ్యం.ఈ వ్యాసం సత్వరమార్గం యొక్క లక్షణాలపై దృష్టి సారిస్తుంది. బసాల్ట్ ఫైబర్ మరియు కాంక్రీట్ ఉపబలనం మరియు బలోపేతంలో దాని ఆచరణాత్మక అనువర్తనాన్ని అన్వేషించండి.

2. షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్ యొక్క లక్షణాలు

2.1 నిర్వచనం

బసాల్ట్ ఫైబర్ ఇది ఒక అకర్బన ఖనిజ ఫైబర్, దీనిని నిరంతర బసాల్ట్ ఫైబర్‌ను సాధారణంగా తక్కువ పొడవులకు కత్తిరించడం ద్వారా ప్రాసెస్ చేస్తారు. $50\text{mm}$. దీనిని కాంక్రీటులో ఏకరీతిగా వ్యాపింపజేయవచ్చు. దాని దరఖాస్తు ప్రకారం, దీనిని ప్రధానంగా ఇలా వర్గీకరించవచ్చు: కాంక్రీటు కోసం పగుళ్లను నిరోధించే ఫైబర్ ($\text{బిఎఫ్}$), కాంక్రీటుకు దృఢత్వాన్ని మరియు బలాన్నిచ్చే ఫైబర్ ($\text{బిజెడ్}$), మరియు మోర్టార్ కోసం పగుళ్లను నిరోధించే ఫైబర్ ($\text{బిఎస్ఎఫ్}$), ఇతరులతో పాటు.

2.2 పనితీరు షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్

షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్ అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది అధిక బలం మరియు అధిక మాడ్యులస్. దీని తన్యత బలం చేరుకోగలదు $1050\text{-}1250\text{ఎంపిఎ}$, మరియు దాని స్థితిస్థాపక గుణకం తక్కువ కాదు $34\text{జిపిఎ}$. దాని అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత అద్భుతమైనది, విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో నిరంతరం పనిచేయడానికి అనుమతిస్తుంది −269∘సి కు 650∘సి. ఇది అధికంగా ప్రదర్శిస్తుంది తుప్పు నిరోధకత మరియు రసాయన స్థిరత్వం ఆమ్లాలు వంటి క్షయకారక మాధ్యమాలలో, క్షారాలు, మరియు లవణాలు. ముఖ్యంగా సంతృప్త క్షార ద్రావణం మరియు సిమెంట్ వంటి క్షార మాధ్యమాలలో, దీని సింగిల్-ఫిలమెంట్ ఫ్రాక్చర్ స్ట్రెంత్ రిటెన్షన్ రేటు కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది $75\%$, క్షార తుప్పుకు అద్భుతమైన నిరోధకతను ప్రదర్శిస్తుంది. చిన్న-కోత బసాల్ట్ ఫైబర్ కలిగి ఉంది మంచి అనుకూలత అకర్బన బైండర్లతో, తేమ శోషణ రేటు కంటే తక్కువ $1\%$, మరియు దాని తేమను పీల్చుకునే గుణం కాలక్రమేణా మారదు. ఇది దాని మంచి పదార్థ స్థిరత్వాన్ని నిరూపిస్తుంది, దీర్ఘాయువు, మరియు ఉపయోగం సమయంలో పర్యావరణ అనుకూలత. అంతేకాకుండా, ఈ ఫైబర్‌కు ఇన్సులేషన్ వంటి అద్భుతమైన లక్షణాలు కూడా ఉన్నాయి, అధిక-ఉష్ణోగ్రత వడపోత, రేడియేషన్ నిరోధకత, మరియు తరంగ ప్రసార సామర్థ్యం. దీని పనితీరు సూచికలు పట్టిక 1లో చూపబడ్డాయి.

3. కాంక్రీటులో షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్ యొక్క అనువర్తన విశ్లేషణ

షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్ రీఇన్‌ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ కొంత మొత్తంలో నిరంతరంగా లేదా విచ్ఛిన్నంగా ఉండే చిన్న ముక్కలుగా కత్తిరించిన బసాల్ట్ ఫైబర్‌ను కాంక్రీటులో తగిన పద్ధతిలో చేర్చడం ఇందులో ఉంటుంది. కాంక్రీట్ యొక్క సంపీడన బలం యొక్క అసలు ప్రయోజనాన్ని నిలుపుకుంటూ, ఈ పద్ధతి దానిని గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది కఠినత్వం మరియు తన్యత బలం, తద్వారా కాంక్రీటును సమర్థవంతంగా పటిష్టం చేసి, ఇంజనీరింగ్ నిర్మాణం యొక్క సేవా జీవితాన్ని పొడిగిస్తుంది.

అదనంగా బసాల్ట్ ఫైబర్, కార్బన్ ఫైబర్, గాజు ఫైబర్, అరామిడ్ ఫైబర్, మరియు ఇతరాలు కూడా కాంక్రీటులో బలపరిచే పదార్థాలుగా ఉపయోగించబడ్డాయి. అయితే, దీర్ఘకాలిక అనుభవం ప్రకారం, ఈ పదార్థాలను కాంక్రీటుకు పూసినప్పుడు కొన్ని సమస్యలు తలెత్తుతాయి. అధిక పనితీరు గల కాంక్రీటుకు ఉన్న మార్కెట్ డిమాండ్‌ను తీర్చడం కష్టతరం అవుతోంది. చిన్న ముక్కలుగా కత్తిరించిన బసాల్ట్ ఫైబర్ ఆవిర్భావం, పదార్థాలు మరియు పద్ధతులలోని ఈ లోటును పూరిస్తుంది. కాంక్రీట్ బలోపేతం మరియు ఉపబల సాంకేతికత అభివృద్ధిని బాగా ప్రోత్సహించడం. కాంక్రీట్ ఉపబలనం మరియు పటిష్టపరచడంలో దీని పాత్ర ప్రధానంగా ఈ క్రింది అంశాలలో ప్రతిబింబిస్తుంది:

1. సమర్థవంతమైన పగుళ్ల నివారణ: దాని పరిమాణం మరియు ఉపరితల వైశాల్యం ప్రయోజనాల కారణంగా, చిన్న ముక్కలుగా కత్తిరించిన బసాల్ట్ ఫైబర్ సూక్ష్మ పగుళ్లను సమర్థవంతంగా నిరోధించగలదు, వాటి అనుసంధానాన్ని మరియు విస్తరణను నిరోధించడం. ఇంతలో, ఇది ఇతర సింథటిక్ ఫైబర్‌ల యొక్క ప్రతికూలతలను అధిగమిస్తుంది, తక్కువ సాంద్రత వంటివి, తక్కువ తన్యత బలం, మరియు తక్కువ స్థితిస్థాపక గుణకం. పగుళ్లు వ్యాపించేటప్పుడు ఇది సులభంగా విడిపోదు, ఇది సూక్ష్మ పగుళ్ల అభివృద్ధిని గణనీయంగా నిరోధించి, కొత్త పగుళ్లు ఏర్పడటాన్ని ఆలస్యం చేస్తుంది, కాంక్రీట్ యొక్క పారగమ్యత మరియు గడ్డకట్టడం-కరగడం నిరోధకత మెరుగుదలను సానుకూలంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

2. అధిక మాడ్యులస్‌ను నిర్మాణ సౌలభ్యంతో మిళితం చేస్తుంది: షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్, పగుళ్ల విస్తరణను నిరోధించడానికి స్టీల్ ఫైబర్ యొక్క అధిక మాడ్యులస్ మరియు అధిక సింగిల్-ఫిలమెంట్ తన్యత బలం వంటి ప్రయోజనాలను ఉపయోగించుకోవడమే కాకుండా, అంతేకాకుండా స్టీల్ ఫైబర్ యొక్క లోపాలను సమర్థవంతంగా అధిగమిస్తుంది, కలపడం సమయంలో సులభంగా ముద్దలు కట్టడం మరియు పంపింగ్, నిర్మాణంలో ఇబ్బంది వంటివి.

3. మంచి వ్యాప్తి మరియు అనుకూలత: సిలికేట్ ఆధారిత అకర్బన ఫైబర్‌గా, చిన్నగా కత్తిరించిన బసాల్ట్ ఫైబర్ సిమెంటు పదార్థాలతో సహజ అనుకూలతను కలిగి ఉంటుంది. దీని సాంద్రత (సుమారుగా 2.63-2.80గ్రా/సెం.మీ3) సిమెంట్ కాంక్రీట్ మరియు మోర్టార్‌కి దగ్గరగా ఉంటుంది, ఫలితంగా మంచి పనితీరు లభిస్తుంది. ఒకసారి జోడించిన తర్వాత, ఇది కాంక్రీట్ నిర్మాణం అంతటా ఏకరీతిగా వ్యాపించగలదు.

4. అద్భుతమైన మన్నిక: ఉపరితలం మార్పు చేయబడిన చిన్న-కోత బసాల్ట్ ఫైబర్ "జడ ఫైబర్" లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది, అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు అద్భుతమైన నిరోధకతను ప్రదర్శిస్తూ, తుప్పు, మరియు ప్రభావం. ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు అత్యంత క్షయకారక వాతావరణాలలో కూడా స్థిరత్వాన్ని కాపాడుకుంటుంది. మరియు ఇది సిమెంట్ మాతృక యొక్క విరూపణ నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది. అందువల్ల, ఇది కాంక్రీట్ మిక్సింగ్ యొక్క కఠినమైన వాతావరణాలకు అనుగుణంగా మారగలదు, పోయడం, సెట్టింగ్, మరియు సేవా దశలు, గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తోంది మన్నిక కాంక్రీటు యొక్క.

సారాంశంలో, చిన్న ముక్కలుగా కత్తిరించిన బసాల్ట్ ఫైబర్ కాంక్రీట్ యొక్క తాకిడి నిరోధకతను సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తుంది, దాని పెళుసుదనాన్ని తగ్గించండి, మరియు దాని యాంత్రిక లక్షణాలను సమగ్రంగా మెరుగుపరచడం. ప్రత్యేకంగా, ఇది కాంక్రీట్ నిర్మాణాలలో పగుళ్లను నివారించడానికి పనిచేస్తుంది. లీకేజీని నివారించండి, మన్నికను పెంచండి, ప్రభావ మరియు తన్యత సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచండి, మరియు ఉపరితల నాణ్యతను మెరుగుపరచడంలో సహాయపడతాయి.

4. షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్ కాంక్రీట్ నిర్మాణ పద్ధతులు మరియు జాగ్రత్తలు

4.1 నిర్మాణ ఉష్ణోగ్రత

షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్ కాంక్రీటును ఈ మధ్య ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నిర్మించాలి −5∘సి మరియు 25∘సి. ఉష్ణోగ్రతలు మరీ ఎక్కువగా లేదా మరీ తక్కువగా ఉండటం వల్ల మిశ్రమంలో అసమానత ఏర్పడవచ్చు.

4.2 నిర్మాణ నాణ్యత నియంత్రణ

తక్కువ ఖర్చుతో చేసే బసాల్ట్ ఫైబర్ కాంక్రీట్ నిర్మాణంలో నాణ్యత నియంత్రణ ముడి పదార్థాల తనిఖీపై దృష్టి పెట్టాలి. మీటరింగ్ ఖచ్చితత్వం, మరియు మిశ్రమం చేసే విధానం యొక్క నాణ్యత.

4.2.1 మిశ్రమ నిష్పత్తి రూపకల్పన

వాస్తవ నిర్మాణంలో, ప్రాజెక్ట్ అవసరాల ఆధారంగా, సహేతుకమైన పరిధిలో వివిధ రకాల షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్ మోతాదులను ఎంచుకోవాలి. షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్ స్వయంగా ఇతర కాంక్రీట్ భాగాలతో లేదా మిశ్రమాలతో రసాయనికంగా చర్య జరపదు కాబట్టి, దీని మోతాదు సాధారణంగా అసలు కాంక్రీట్ మిశ్రమ నిష్పత్తి రూపకల్పన సూత్రాలను మార్చదు. నిర్మాణ సమయంలో, ఒకే మిశ్రమానికి సంబంధించిన నిర్మాణ మిశ్రమ నిష్పత్తి మరియు బ్యాచ్ పరిమాణాన్ని బట్టి అన్ని పదార్థాల నాణ్యతను ఖచ్చితంగా నిర్ధారించాలి. పట్టిక 2 బసాల్ట్ ఫైబర్ రీన్‌ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ కోసం సరైన మిశ్రమ నిష్పత్తికి ఒక ఉదాహరణను అందిస్తుంది.

అధిక ఫైబర్ మోతాదు వలన పగుళ్ల నిరోధకత తప్పనిసరిగా మెరుగుపడదని పరీక్షలు వెల్లడించాయి. మోతాదు మించనప్పుడు 1.2కిలోగ్రాములు/మీ3, ఫైబర్ మోతాదు పెరిగే కొద్దీ కాంక్రీట్ యొక్క సంపీడన బలం మొదట పెరిగి, ఆపై తగ్గుతూ (గరిష్ట విలువను ప్రదర్శిస్తూ) ఉండే ధోరణిని కనబరుస్తుంది.

4.2.2 దాణా క్రమం మరియు పద్ధతి

మిశ్రమం చేసే ప్రక్రియలో, షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్ ఇసుక మరియు రాళ్ల వంటి కంకరలతో పాటు ఏకకాలంలో కలపాలి. వాటిని అమర్చేటప్పుడు, ఇసుక మరియు రాళ్లలో ఫైబర్‌ను ఏకరీతిగా చల్లాలని సిఫార్సు చేయబడింది. ఆ తర్వాత తడి మిశ్రమం కోసం నీళ్ళు కలపండి.

ఫైబర్ జోడించే పద్ధతులను మాన్యువల్ మరియు ఆటోమేటిక్ ఫీడింగ్‌గా విభజించవచ్చు:

• చేతితో తినిపించడం: వేడి కంకరను మిక్సర్‌లో వేసిన తర్వాత, తూకం వేసిన బసాల్ట్ ఫైబర్‌ను చేతితో కలుపుతారు. ఈ పద్ధతిలో అధిక శ్రమ ఉంటుంది, సాపేక్షంగా తక్కువ మిక్సింగ్ ఏకరూపత, మరియు ఫైబర్ ఏకరీతిగా వ్యాపించేలా చూసుకోవడానికి, కలిపే సమయాన్ని తగినంతగా పొడిగించాల్సి ఉంటుంది.

• స్వయంచాలక దాణా: ఒక ఆటోమేటిక్ బసాల్ట్ ఫైబర్ ఆటోమేటెడ్ మీటరింగ్ కోసం మరియు మిక్సర్‌లోని వేడి అగ్రిగేట్‌తో ఏకకాలంలో కలపడానికి డోసింగ్ మెషీన్‌ను ఉపయోగిస్తారు. ఫైబర్ డోసింగ్ యంత్రం సాధారణంగా ఆటోమేటిక్ మీటరింగ్‌తో అమర్చబడి ఉంటుంది, ముందుగా చెదరగొట్టడం, మరియు వాయు ప్రసరణ యంత్రాంగాలు, సౌకర్యవంతమైన ప్రయోజనాలను అందించడం, వేగంగా, మరియు ఖచ్చితమైన కూడిక. నిర్మాణ పరిస్థితుల ఆధారంగా తగిన పద్ధతిని ఎంచుకోవాలి.

4.2.3 స్లంప్ సర్దుబాటు

ఫైబర్‌ను కలపడం వల్ల కాంక్రీట్ మిశ్రమం యొక్క స్నిగ్ధత కొద్దిగా పెరుగుతుంది. ఇది పతనాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. స్లంప్ నిర్మాణ అవసరాలకు అనుగుణంగా లేకపోతే, సర్దుబాటు కోసం ప్రాధాన్యంగా ప్లాస్టిసైజర్ లేదా నీటిని తగ్గించే ఏజెంట్‌ను ఉపయోగించాలి. నీటి పరిమాణాన్ని పెంచడం ద్వారా ఈ సమస్యను పరిష్కరించలేము.

4.2.4 ఫార్మింగ్ మరియు క్యూరింగ్

చిన్న ముక్కలుగా కోసిన బసాల్ట్ ఫైబర్‌తో కలిపిన కాంక్రీటును తయారు చేయడానికి ప్రత్యేక అవసరాలు ఏవీ లేవు. కానీ తగినంత కంపనం మరియు సంపీడనం ఉండేలా చూసుకోవాలి. దీని గట్టిపడే అవసరాలు సాధారణ కాంక్రీటుకు ఉండే వాటిలాగే ఉంటాయి.

షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్ కాంక్రీట్ యొక్క సంక్షిప్త అప్లికేషన్ కేసు

జింగ్-ఝూ ఎక్స్‌ప్రెస్‌వే (అన్యాంగ్ నుండి జిన్‌జియాంగ్ విభాగం) ఒక జాతీయ ప్రధాన రహదారి మరియు హెనాన్ ప్రావిన్స్ ఎక్స్‌ప్రెస్‌వే నెట్‌వర్క్‌లో ఒక కీలక భాగం. ఈ విభాగంలో అధిక కట్ట పూరకం మరియు పేలవమైన ఉపరితల నేల నాణ్యత కారణంగా, దీనిని ప్రారంభించిన కొద్దికాలానికే భూగర్భంలో అసమాన కుదింపు మరియు ఇతర లోపాలు కనిపించాయి. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, ట్రాఫిక్ రద్దీ పెరగడం మరియు అధిక లోడుతో కూడిన వాహనాలు పెరగడంతో, పేవ్‌మెంట్ నిలువు మరియు అడ్డ పగుళ్లు వంటి వివిధ లోపాలతో పదేపదే బాధపడుతోంది. గుంతలు, పరిష్కారం, గ్రిడ్ పగుళ్లు, మరియు మొసలిని పగలగొట్టడం. ఇది డ్రైవింగ్ భద్రతకు తీవ్రమైన ముప్పు కలిగించడమే కాకుండా, రోజువారీ నిర్వహణకు కూడా గొప్ప ఇబ్బందిని కలిగిస్తుంది. అంతేకాకుండా, అసలైన నాలుగు లేన్ల రూపకల్పన చాలా కాలంగా రవాణా అవసరాలను తీర్చడంలో విఫలమవుతూ వస్తోంది. విస్తరణ మరియు పునర్నిర్మాణం అవసరం.

షార్ట్-కట్ బసాల్ట్ ఫైబర్ కాంక్రీట్ ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క సబ్‌గ్రేడ్ ఫిల్లింగ్‌లో ఉపయోగించబడింది. ఆచరణలో దాని తన్యత బలం 100% పైగా పెరిగినట్లు తేలింది $30\%$, దీని అలసట నిరోధకత మెరుగుపడింది $30\%$, మరియు దాని రట్టింగ్ నిరోధకత 100% పైగా పెరిగింది $300\%$. ఇది నిలువు పగుళ్లను నివారించడంలో గణనీయమైన ప్రభావాన్ని చూపింది, పగుళ్ల వ్యాప్తిని నిరోధించడం, మరియు పేవ్‌మెంట్ యొక్క సేవా జీవితాన్ని పొడిగించడం.

దాని విశిష్టమైన యాంత్రిక లక్షణాలతో, అద్భుతమైన స్థిరత్వం, మరియు అధిక వ్యయ-సామర్థ్యం, చిన్న ముక్కలుగా కత్తిరించిన బసాల్ట్ ఫైబర్ ఒక సమర్థవంతమైన కాంక్రీట్ ఉపబల పదార్థంగా మారింది. తక్కువ సమయంలో తయారుచేసే బసాల్ట్ ఫైబర్ కాంక్రీటుకు అనువర్తన అవకాశాలు అత్యంత విస్తృతమైనవి. ఇంజనీరింగ్ పనితీరును మెరుగుపరచడంలో మరియు సేవా కాలాన్ని పొడిగించడంలో దీనికి ఉన్న గణనీయమైన ప్రయోజనాలు మంచి ఆర్థిక మరియు సామాజిక ప్రయోజనాలను అందిస్తాయని భావిస్తున్నారు. భవిష్యత్తులో సివిల్ ఇంజనీరింగ్ రంగంలో దీనిని ఒక ముఖ్యమైన నిర్మాణ సామగ్రిగా నిలబెడుతోంది.