سول انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں بیسالٹ ریشوں پر تحقیق

1. درخواست کی مین ہدایات

• کنکریٹ کو تقویت دینے والا مواد

فائبر کنکریٹ (BFRC): شارٹ کٹ بیسالٹ فائبرs (6-24mm) کو کنکریٹ میں ملایا جاتا ہے (مکسنگ کی مقدار 0.1%-0.5%)، جس سے شگاف کی مزاحمت کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جا سکتا ہے (30%-50% تک شگاف کی چوڑائی کو کم کر سکتا ہے)، اثر مزاحمت (2-3 گنا اضافہ) اور پائیداری (فریز-پگھلنے والی سائیکلنگ مزاحمت میں 0%4 اضافہ)۔

اسٹیل کی کمک کی تبدیلی: سنکنرن ماحول میں (مثلاً میرین انجینئرنگ)، بیسالٹ فائبر کو مضبوط کرنے والی سلاخیں (BFRP سلاخوں) سنکنرن کے مسائل سے بچنے کے لیے سٹیل کی کمک کی جگہ لے سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، کا استعمال bfrp چنگ ڈاؤ میں ایک کراس سی پل کے گھاٹوں میں کمک کی توقع ہے کہ اس کی عمر 100 سال سے زیادہ ہو جائے گی۔

• ساختی کمک اور مرمت

فائبر کلاتھ/میش ری انفورسمنٹ: بیسالٹ فائبر کپڑا (ٹینسائل طاقت ≥2000MPa) کو بیم اور کالم کی سطح پر چسپاں کیا جاتا ہے، جو بوجھ اٹھانے کی صلاحیت کو 20%-30% تک بڑھا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، سیچوان میں ایک پرانے پل کو BF کپڑے سے مضبوط کرنے کے بعد، لوڈ ریٹنگ ہائی وے-II سے کلاس I میں اپ گریڈ ہو جاتی ہے۔

زلزلہ کمک: فائبر سے تقویت یافتہ مرکب (بی ایف آر پی) لپیٹے ہوئے کنکریٹ کے کالم، جو لچک اور توانائی استعمال کرنے کی صلاحیت کو بڑھا سکتے ہیں، اور زلزلے کے شکار علاقوں میں عمارتوں کے لیے موزوں ہیں۔

• نئے جامع ڈھانچے

بیسالٹ فائبر پولیمر سینڈوچ پینل: ہلکی پھلکی چھتوں اور تقسیم کی دیواروں کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس میں اعلی طاقت اور تھرمل موصلیت (تھرمل چالکتا ≤ 0.05 W/mK) دونوں ہوتے ہیں۔

3D پرنٹنگ تعمیراتی مواد: بیسالٹ فائبر-مضبوط سیمنٹیٹیئس مواد پیچیدہ ڈھانچے کی پرنٹنگ کا احساس کر سکتے ہیں اور تعمیراتی فضلہ کو کم کر سکتے ہیں۔

2. تکنیکی فوائد اور بنیادی ڈیٹا

3. تحقیق کی پیشرفت اور عام مقدمات

• گھریلو تحقیق

سنگھوا یونیورسٹی: بیسالٹ فائبر نینو سلیکا کمپوزٹ موڈیفائیڈ کنکریٹ جس میں 25% کمپریسیو طاقت میں اضافہ اور 60% کلورائیڈ آئن پارگمیتا کمی ہے۔

ساؤتھ ایسٹ یونیورسٹی: مجوزہ BF/epoxy رال لیمینیٹ پربلت مضبوط کنکریٹ بیم ٹیکنالوجی، تھکاوٹ کی زندگی 3 گنا سے زیادہ بڑھ گئی۔

• بین الاقوامی درخواست

جاپان: ہینشین زلزلے کے بعد، اوساکا میں ایک اونچی عمارت نے BF میش سے مضبوط قینچ والی دیوار کو اپنایا، اور زلزلہ کی کارکردگی میں 40% بہتری آئی۔

یورپ: اٹلی کے شہر وینس میں فلڈ کنٹرول گیٹس میں BF رینفورسڈ کنکریٹ کا استعمال کیا گیا جس کی زندگی 50 سال تک سمندری پانی کے کٹاؤ کے خلاف ہے۔

• انجینئرنگ کیسز

چین - ہانگ کانگ - زوہائی - مکاؤ پل: بیسالٹ فائبر مرکب مواد کو کچھ گھاٹوں کی اینٹی سنکنرن پرت میں استعمال کیا جاتا ہے، جس سے دیکھ بھال کی لاگت میں 30 فیصد کمی واقع ہوتی ہے۔

USA - San Francisco Bay Area Rapid Transit (BART): BF تانے بانے کو ٹنل لائننگ ری انفورسمنٹ میں استعمال کیا جاتا ہے، اور اخترتی مزاحمت میں 25% اضافہ ہوتا ہے۔

4. چیلنجز اور مستقبل کی سمت

• موجودہ مسائل

ناکافی انٹرفیشل بانڈنگ کارکردگی: فائبر اور کنکریٹ/رال کے درمیان انٹرفیس اتارنے کا خطرہ ہے، نئے کپلنگ ایجنٹس (مثلاً سائلین موڈیفائر) تیار کرنے کی ضرورت ہے۔

طویل مدتی کارکردگی کے اعداد و شمار کا فقدان: اعلی درجہ حرارت اور زیادہ نمی والے ماحول کے تحت BF کمک کی خصوصیات (10 سال سے زیادہ کا ڈیٹا اب بھی نامکمل ہے)۔

معیاری نظام کی یکسانیت: مختلف ممالک میں BF مواد کے لیے انجینئرنگ ڈیزائن کی وضاحتیں ابھی تک پوری طرح سے قائم نہیں ہوئی ہیں (چین نے GB/T 38143-2019 جاری کیا ہے، لیکن درخواست کی تفصیلات کو بہتر کیا جانا ہے)۔

• مستقبل کی تحقیق کی سمت

ذہین فائبر مرکبات: ساختی صحت کی نگرانی حاصل کرنے کے لیے ایمبیڈڈ سینسر (مثلاً، تناؤ، کریک خود آگاہی)۔

سبز تیاری کی ٹیکنالوجی: پگھلنے اور ڈرائنگ کے درجہ حرارت کو کم کریں (فی الحال 1400-1500℃ کی ضرورت ہے)، اور کم کاربن کے عمل کو تیار کریں۔

ملٹی اسکیل ہم آہنگی کمک: کاربن فائبر اور اسٹیل فائبر کے ساتھ ملاوٹ تاکہ تدریجی مرکبات کی تعمیر ہو۔

5. خلاصہ

کی درخواست بیسالٹ فائبر سول انجینئرنگ میں لیبارٹری سے انجینئرنگ پریکٹس میں منتقل ہو گیا ہے، اور اس کی لاگت سے موثر اور ماحول دوست صفات "ڈبل کاربن" کے مقصد کے تحت سبز عمارتوں کی مانگ کو پورا کرتی ہیں۔ مستقبل میں، انٹرفیس کی اصلاح، طویل مدتی استحکام کی توثیق اور دیگر اہم ٹیکنالوجیز کو توڑنا ضروری ہے، اور ساتھ ہی ساتھ ڈیزائن کی خصوصیات اور صنعتی سلسلہ کی ہم آہنگی کی بہتری کو فروغ دینا، تاکہ بڑے پیمانے پر انفراسٹرکچر، میرین انجینئرنگ، زلزلے اور آفات سے بچاؤ کے دیگر شعبوں میں اس کے بڑے پیمانے پر اطلاق کو تیز کیا جا سکے۔