जर आपण असे म्हणू की काँक्रिट ही जगातील सर्वात लोकप्रिय आणि सामान्य बांधकाम सामग्री आहे, तर कोणताही वाद होणार नाही. काँक्रीट ही जगातील सर्वाधिक वापरली जाणारी सामग्री आहे, पाण्यानंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहे.
फायबर प्रबलित काँक्रीट हे सामर्थ्य वैशिष्ट्ये आणि काँक्रीटचे इतर गुणधर्म सुधारण्यासाठी विकसित केलेल्या अनेक नवकल्पनांपैकी एक आहे.
या लेखात, आम्ही फायबर-प्रबलित कंक्रीट, हे काँक्रीट काय आहे, त्याचे विविध प्रकार आणि फायदे तपासू आणि हे काँक्रीट मिश्रण तुमच्यासाठी योग्य आहे का ते शोधू.
काय आहेफायबरठोस पुनरावृत्ती?
फायबर-प्रबलित काँक्रीट (FRC) हे तंतुमय पदार्थांनी प्रबलित केलेले ताजे काँक्रीट आहे. उदाहरणार्थ, लांब स्टीलचे तंतू. मजबुतीकरणाची ही पद्धत सामान्य कंक्रीटचे गुणधर्म सुधारते.
फायबर-प्रबलित कंक्रीट बनवण्यासाठी अनेक वेगवेगळ्या तंतुमय पदार्थांचा वापर केला जातो. या प्रकारचे प्रबलित कंक्रीट इतके लोकप्रिय झाले आहे की फायबर प्रबलित कंक्रीटच्या विविध आवृत्त्या अनुप्रयोगाच्या आवश्यकतांवर आधारित तयार केल्या जातात.
फायबर प्रबलित कंक्रीट कशापासून बनवले जाते?
फायबर-प्रबलित कंक्रीटचे मुख्य घटक आहेत:
हायड्रोलिक सिमेंट
फायबर-प्रबलित कंक्रीटचा मुख्य घटक हायड्रॉलिक सिमेंट आहे, जो पाण्याशी प्रतिक्रिया केल्यानंतर चिकट होतो. सामान्यतः पोर्टलँड सिमेंटचा वापर फायबर-प्रबलित काँक्रीटमध्ये हायड्रॉलिक सिमेंट म्हणून केला जातो.
तंतू
लांब तंतू जोडल्याने वापरल्या जाणाऱ्या तंतुमय पदार्थाच्या आधारावर ताज्या काँक्रीटचे गुणधर्म बदलतात. फायबर-प्रबलित काँक्रीटच्या निर्मितीमध्ये साधारणपणे चार प्रकारच्या फायबरचा वापर केला जातो. हे काँक्रीट तंतू आहेत:
स्टील तंतू
काचेचे तंतू
सिंथेटिक तंतू
नैसर्गिक तंतू
एकत्रित
आवश्यक सिमेंटचे प्रमाण कमी करताना एकंदर काँक्रिटमध्ये बंधनकारक शक्ती प्रदान करते. वाळू, ठेचलेला दगड आणि रेव हे काही सामान्य समुच्चय आहेत.
FRC चा संक्षिप्त इतिहास
FRC बर्याच काळापासून आहे, परंतु काँक्रीट तंतू सुधारले गेले आहेत. पूर्वीच्या काळात, जेव्हा दगडांचा वापर करून इमारती बांधल्या जात असत, तेव्हा मोर्टार त्यांना एकत्र ठेवणारे बंधक म्हणून काम करत असे. घोड्याचे केस वापरून मोर्टार मजबूत करण्यात आला.
त्याचप्रमाणे, माती-विटांच्या बांधकामाच्या बाबतीत, पेंढा ही प्राथमिक मजबुतीकरण सामग्री होती. जेव्हा काँक्रिट सर्वात सामान्य बांधकाम साहित्यांपैकी एक बनले, तेव्हा एस्बेस्टोस तंतू मजबुतीकरण म्हणून वापरले गेले.
तथापि, जसजशी दशके पुढे जात गेली, लोक एस्बेस्टोसच्या आरोग्याच्या जोखमींबद्दल आणि त्यामुळे कर्करोग कसा होतो याबद्दल अधिक जागरूक झाले. 1960 च्या दशकात, एस्बेस्टोस ऐवजी, स्टील आणि काच सारख्या इतर तंतूंना लोकप्रियता मिळाली.
काँक्रीटवर तंतूंचा काय परिणाम होतो?
काँक्रिटमध्ये तंतू जोडल्याने अनेक परिणाम होतात. वापरल्या जाणाऱ्या विशिष्ट तंतूंच्या आधारावर त्यांची परिमाण बदलते. लोड-बेअरिंग क्षमतेतील सुधारणा विविध घटकांवर अवलंबून असते, जसे की एकूण व्हॉल्यूमच्या संबंधात रीफोर्सिंग फायबरची संख्या, ज्याला व्हॉल्यूम अपूर्णांक म्हणतात, आणि फायबरची लांबी विचारात असलेल्या फायबरच्या व्यासाने विभाजित करून प्राप्त केलेले गुणोत्तर.
तंतू सामान्यत: काँक्रिटची लवचिक शक्ती सुधारून क्रॅकिंग कमी करण्याचा प्राथमिक उद्देश पूर्ण करतात. काँक्रीट आकुंचन झाल्यामुळे काँक्रीटमध्ये क्रॅक होतात. काँक्रीट संकोचन अनेक कारणांमुळे होऊ शकते, जसे की कोरडे संकोचन आणि प्लास्टिक संकोचन.
तसेच, तंतू काँक्रिटची पारगम्यता कमी करतात, ज्यामुळे काँक्रीटच्या संरचनेतून पाणी गळती होण्याची शक्यता नाहीशी होते.
फायबर प्रबलित कंक्रीटचे विविध प्रकार कोणते आहेत?
लोकप्रिय ऍप्लिकेशन्समध्ये विविध प्रकारचे फायबर-प्रबलित कंक्रीट कंपोझिट आहेत. यापैकी काहींचा समावेश आहे:
स्टील फायबर प्रबलित कंक्रीट
स्टील फायबर प्रबलित कंक्रीट हे एफआरसीच्या सर्वात व्यापक प्रकारांपैकी एक आहे. काँक्रिटमध्ये रीइन्फोर्सिंग स्टील फायबर जोडल्याने, अगदी कमी प्रमाणात, काँक्रिटच्या गुणधर्मांमध्ये लक्षणीय सुधारणा होते.
पूल, मजले, बोगदे, खाणकाम, प्रीकास्ट इ. यांसारख्या हेवी-ड्यूटी काँक्रीट आवश्यकता असलेल्या ऍप्लिकेशन्समध्ये स्टील फायबर प्रबलित काँक्रिटचा वापर केला जातो.
काँक्रिटला मजबुतीकरण करण्यासाठी अनेक प्रकारचे स्टील तंतू वापरले जातात, जसे की कोल्ड ड्रॉ वायर (टाइप 1), कट शीट स्टील फायबर (टाइप 2), मेल्ट एक्सट्रॅक्टेड (टाइप 3), मिल कट (टाइप 4), आणि सुधारित कोल्ड काढलेली तार (प्रकार 5).
पॉलीप्रोपीलीन फायबर प्रबलित काँक्रीट (PFRC)
पीएफआरसी पॉलीप्रॉपिलीन फायबर नावाचे सिंथेटिक तंतू वापरते, थर्मोप्लास्टिकचा एक प्रकार. काँक्रिटमध्ये पॉलीप्रोपीलीन जोडण्याचे बरेच भिन्न फायदे आहेत, ज्याची आपण पुढील भागात चर्चा करू.
पॉलीप्रॉपिलीन पॉलिथिनसह अनेक वैशिष्ट्ये सामायिक करते, सुधारित कडक गुणधर्म, लवचिक शक्ती आणि उच्च उष्णता प्रतिरोधकता.
याव्यतिरिक्त, या फायबरमध्ये आम्ल आणि सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स सारख्या रसायनांविरूद्ध उच्च प्रतिकार असतो आणि ते काँक्रिटला समान गुणधर्म प्रदान करते.
ग्लास फायबर प्रबलित काँक्रीट (GFRC)
ग्लास फायबर-प्रबलित कंक्रीट मिक्समध्ये अनेक लहान काचेचे कण समाविष्ट असतात. हे काँक्रीट मजबूत कसे करतात?
काचेचे मोठे फलक नाजूक असले तरी, काचेच्या फायबरची संरचनात्मक ताकद खूप जास्त असते. या सामर्थ्याव्यतिरिक्त, फायबर हे कमी किमतीचे ॲडिटीव्ह आहेत, ज्यामुळे स्टील फायबर प्रबलित काँक्रीटसारख्या पर्यायांपेक्षा अंतिम काँक्रीट मिश्रण स्वस्त होते.
प्लॅस्टिकमध्ये जोडलेल्या त्याच तंतूंचा परिणाम उत्कृष्ट तन्य शक्ती गुणधर्मांसह फायबरग्लास संमिश्र सामग्रीमध्ये होतो.
पॉलिस्टर फायबर प्रबलित कंक्रीट
फायबर-प्रबलित कंक्रीटसाठी पॉलिस्टर तंतू मायक्रोफायबर आणि मॅक्रो फायबर म्हणून उपलब्ध आहेत. पॉलिस्टर तंतू या प्रकारच्या फायबर-प्रबलित काँक्रिटच्या सुधारित क्रॅकिंग प्रतिरोधनात योगदान देतात.
पॉलिस्टर फायबर-प्रबलित काँक्रिटमध्ये जास्त कडकपणा आणि उच्च संरचनात्मक अखंडता असते. त्याची वर्धित टिकाऊपणा औद्योगिक फ्लोअरिंग, वेअरहाऊस फ्लोअरिंग, प्रीकास्ट स्ट्रक्चर्स, आच्छादन आणि तत्सम व्यावसायिक अनुप्रयोगांसाठी या प्रकारच्या काँक्रीटला आदर्श बनवते.
कार्बन फायबर प्रबलित कंक्रीट
तुम्ही कधी कार्बन फायबर स्टीलबद्दल ऐकले आहे का? ही संकल्पना कार्बन फायबर प्रबलित कंक्रीटसाठी समान आहे.
काँक्रिटमध्ये कार्बन फायबर जोडणे ही सिमेंट किंवा काच जोडण्यापेक्षा अधिक जटिल प्रक्रिया आहे, परिणामी काँक्रिटमध्ये उच्च कडकपणा आणि ताकद असते. तथापि, उच्च कडकपणासह, काँक्रीट अधिक ठिसूळ बनते (कार्बन स्टीलसारखे).
मॅक्रो सिंथेटिक फायबरठोस पुनरावृत्ती
काँक्रिटमध्ये मॅक्रो सिंथेटिक तंतू वापरणे स्टीलच्या मजबुतीकरणासाठी पर्याय म्हणून आले. शेवटी, स्टील मजबुतीकरण काँक्रिटमध्ये एक महाग जोड असू शकते.
वाढत्या वापरामुळे, मॅक्रो सिंथेटिक तंतू केवळ पर्यायी बनले नाहीत. या तंतूंचे स्वतःचे अनेक उपयोग आहेत, विशेषत: ग्राउंड-समर्थित संरचनांमध्ये.
पोलाद मजबुतीकरण उच्च आर्द्रता असलेल्या भागात जसे की सागरी वातावरणात क्षरण होऊ शकते आणि काचेच्या तंतूंना स्पॅलिंगचा धोका असतो. मॅक्रो सिंथेटिक फायबर या घटकांना उच्च प्रतिकार देतात, म्हणून ते या वातावरणात काँक्रिटसाठी एक मौल्यवान जोड आहेत.
नैसर्गिक फायबर प्रबलित कंक्रीट
नैसर्गिक तंतू वनस्पती, प्राणी आणि नैसर्गिक खनिजांपासून येतात. आम्ही एफआरसीच्या इतिहासाबद्दल विभागात नमूद केल्याप्रमाणे, प्राचीन काळापासून बांधकाम प्रक्रियेत नैसर्गिक तंतूंचा वापर केला जात आहे.
काँक्रीट कुठेही वापरले जात असले तरी नैसर्गिक तंतू भरपूर प्रमाणात असतील. हे तंतू FRC उत्पादन खर्च कमी करण्यास देखील मदत करतात.
काही नैसर्गिक तंतूंमध्ये कापूस, पेंढा, लाकूड आणि धान्य यांचा समावेश होतो.
फायबर प्रबलित कंक्रीट वापरण्याचे फायदे काय आहेत
काँक्रिटमध्ये वेगवेगळे तंतू जोडल्याने विविध फायदे मिळतात. जोडलेल्या फायबरच्या आधारे फायबर-प्रबलित कंक्रीटचे वर्गीकरण केले जाते. FRC चे विशिष्ट फायदे वापरलेल्या FRC च्या प्रकारावर अवलंबून असतील.
सर्वसाधारणपणे, काही सामान्य प्रकारच्या फायबर-प्रबलित कंक्रीटशी संबंधित फायदे येथे आहेत:
ग्लास फायबर मजबुतीकरण
ग्लास फायबर मजबुतीकरण खर्चात लक्षणीय वाढ न करता काँक्रिटची संरचनात्मक ताकद वाढवते. ग्लास सर्वात स्वस्त फायबर सामग्रींपैकी एक आहे.
या प्रकारचे मजबुतीकरण काँक्रिटच्या संरचनेचे सौंदर्याचा आकर्षण वाढविण्यासाठी वापरले जाते. काँक्रीटच्या संरचनेत ते सुकल्यानंतर लहान वेगळे तंतू दिसू शकतात.
ही मजबुतीकरण पद्धत सर्व क्षेत्रांमध्ये तन्य शक्ती जोडते, स्टीलच्या पट्ट्या वापरून पारंपारिक मजबुतीकरणाच्या विपरीत, जेथे तन्य शक्ती पट्ट्यांच्या दिशेपर्यंत मर्यादित असते.
स्टील फायबर मजबुतीकरण
फायबर प्रबलित काँक्रीटमध्ये स्टील सर्वोच्च संरचनात्मक शक्ती प्रदान करते.
स्टील तंतूंच्या जोडणीसह, काँक्रिटला कमी स्टील बार मजबुतीकरण आवश्यक आहे.
तंतू आघात आणि ओरखडे यांच्या विरूद्ध अधिक प्रभाव प्रतिरोध निर्माण करतात.
सुधारित वितळणे प्रतिकार आणि इमारतीची इतर तापमान वैशिष्ट्ये.
क्रॅकची रुंदी कमी करून क्रॅक होण्याचा धोका कमी करते.
पॉलीप्रोपीलीन तंतू आणि नायलॉन कंक्रीट मजबुतीकरण
एकसंध गुणधर्म वाढवून दीर्घ अंतरावर काँक्रीट पंप करण्याची क्षमता प्रदान करते.
तापमान वैशिष्ट्ये सुधारते (उदा. विरघळण्याची क्षमता).
काँक्रिटची लवचिकता वाढवते आणि त्याचे ठिसूळ स्वरूप कमी करते.
आग लागल्यास, पॉलीप्रॉपिलीन तंतू आणि नायलॉन तंतू असलेल्या काँक्रीट संरचना स्फोटक स्पॅलिंगला प्रतिरोधक असतात.
परिणाम उच्च प्रभाव प्रतिकार आणि घर्षण प्रतिकार.
फायबर प्रबलित काँक्रीटचे अनुप्रयोग काय आहेत?
विशिष्ट बांधकाम प्रकल्पावर आधारित FRC चा प्रकार बदलू शकतो. सर्वसाधारणपणे, बहुतेक नागरी अभियांत्रिकी प्रकल्प FRC चा वापर करतात. उदाहरणार्थ::
भिंती
फ्लोअरिंग
धरणे
धावपळ
रस्ते
काँक्रीट पाईप्स
पुल
कोठार मजले
मॅनहोल्स
बोगदे
फुटपाथ
फायबर प्रबलित काँक्रीटचा स्त्रोत कसा बनवायचा?
तुम्हाला आत्तापर्यंत माहिती आहे की, फायबर-प्रबलित काँक्रीट हे केवळ एक उत्पादन नाही. वेगवेगळ्या मजबुतीकरण तंत्रांसह भिन्न कंक्रीट आहेत ज्यामुळे विशिष्ट वर्धित गुणधर्म प्राप्त होतात.
उच्च-शक्तीचे स्टील तंतू आहेत जे काँक्रिटची संरचनात्मक अखंडता अनेक पटींनी वाढवतात. तसेच, काच आणि सिंथेटिक तंतुमय पदार्थ मध्यम ताकद देतात परंतु स्वस्त दरात.
डॅनियल अर्किन द्वारे
पोस्ट वेळ: एप्रिल-०७-२०२३