फाइबर प्रबलित प्लास्टिक सुदृढीकरणसिविल इंजीनियरिंग में स्टील रीइन्फोर्समेंट (एफआरपी रीइन्फोर्समेंट) अपने हल्के वजन, उच्च शक्ति और जंग-प्रतिरोधी गुणों के कारण धीरे-धीरे पारंपरिक स्टील रीइन्फोर्समेंट की जगह ले रहा है। हालांकि, इसकी टिकाऊपन विभिन्न पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित होती है, और निम्नलिखित प्रमुख कारकों और उपायों पर विचार करना आवश्यक है:
1. आर्द्रता और जल पर्यावरण
प्रभाव तंत्र:
नमी सब्सट्रेट में प्रवेश कर जाती है जिससे सूजन आ जाती है और फाइबर-सब्सट्रेट इंटरफ़ेस बॉन्ड कमजोर हो जाता है।
कांच के रेशों (जीएफआरपी) का जल अपघटन होने पर उनकी मजबूती में काफी कमी आ सकती है; कार्बन रेशों (सीएफआरपी) पर इसका प्रभाव कम होता है।
गीले और सूखे चक्र के कारण सूक्ष्म दरारों का विस्तार तेज हो जाता है, जिससे परतें अलग हो जाती हैं और उनका टूटना शुरू हो जाता है।
सुरक्षात्मक उपाय:
कम नमी सोखने वाली रेजिन (जैसे विनाइल एस्टर) चुनें; सतह पर कोटिंग या वॉटरप्रूफिंग उपचार करवाएं।
लंबे समय तक नमी वाले वातावरण में CFRP को प्राथमिकता दी जाती है।
2. तापमान और ऊष्मीय चक्रण
उच्च तापमान के प्रभाव:
रेजिन मैट्रिक्स (ग्लास ट्रांजिशन तापमान से ऊपर) नरम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कठोरता और मजबूती कम हो जाती है।
उच्च तापमान जल अपघटन और ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को तेज करता है (उदाहरण के लिए)एरामिड फाइबरAFRP ऊष्मीय क्षरण के प्रति संवेदनशील है।
निम्न तापमान के प्रभाव:
मैट्रिक्स भंगुरता, सूक्ष्म दरारों के प्रति संवेदनशील।
ठंडा - गरम करना:
फाइबर और मैट्रिक्स के बीच ऊष्मीय विस्तार गुणांक में अंतर के कारण अंतरसतही तनाव का संचय होता है और विबंधन शुरू हो जाता है।
सुरक्षात्मक उपाय:
उच्च तापमान प्रतिरोधी रेजिन (जैसे बिस्मालेमाइड) का चयन; फाइबर/सब्सट्रेट के तापीय मिलान का अनुकूलन।
3. पराबैंगनी (यूवी) विकिरण
प्रभाव तंत्र:
पराबैंगनी किरणें राल की प्रकाश-ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया को सक्रिय करती हैं, जिससे सतह पर सफेदी, भंगुरता और सूक्ष्म दरारों में वृद्धि होती है।
यह नमी और रसायनों के प्रवेश को तेज करता है, जिससे सहक्रियात्मक अपघटन शुरू हो जाता है।
सुरक्षात्मक उपाय:
पराबैंगनी किरणों को सोखने वाले पदार्थ (जैसे टाइटेनियम डाइऑक्साइड) मिलाएं; सतह को सुरक्षात्मक परत (जैसे पॉलीयुरेथेन कोटिंग) से ढक दें।
नियमित रूप से निरीक्षण करेंएफआरपी घटकखुले वातावरण में।
4. रासायनिक संक्षारण
अम्लीय वातावरण:
ग्लास फाइबर में सिलिकेट संरचना का क्षरण (जीएफआरपी के प्रति संवेदनशील), जिसके परिणामस्वरूप फाइबर टूट जाते हैं।
क्षारीय वातावरण (जैसे कंक्रीट के छिद्रों में मौजूद तरल पदार्थ):
यह जीएफआरपी फाइबर के सिलोक्सेन नेटवर्क को बाधित करता है; रेजिन मैट्रिक्स का साबुनीकरण हो सकता है।
कार्बन फाइबर (सीएफआरपी) में उत्कृष्ट क्षार प्रतिरोध होता है और यह कंक्रीट संरचनाओं के लिए उपयुक्त है।
नमक के छिड़काव वाले वातावरण:
क्लोराइड आयनों का प्रवेश अंतरसतही संक्षारण को तेज करता है और आर्द्रता के साथ मिलकर प्रदर्शन में गिरावट को और बढ़ा देता है।
सुरक्षात्मक उपाय:
रासायनिक रूप से प्रतिरोधी रेशों का चयन (जैसे, सीएफआरपी); मैट्रिक्स में संक्षारण-प्रतिरोधी भराव पदार्थों का समावेश।
5. जमने-पिघलने के चक्र
प्रभाव तंत्र:
सूक्ष्म दरारों में प्रवेश करने वाली नमी जम जाती है और फैलती है, जिससे क्षति बढ़ जाती है; बार-बार जमने और पिघलने से मैट्रिक्स में दरारें पड़ जाती हैं।
सुरक्षात्मक उपाय:
सामग्री के जल अवशोषण को नियंत्रित करें; भंगुरता से होने वाले नुकसान को कम करने के लिए लचीले राल मैट्रिक्स का उपयोग करें।
6. दीर्घकालिक भार और रेंगना
स्थैतिक भार के प्रभाव:
रेजिन मैट्रिक्स के रेंगने से तनाव का पुनर्वितरण होता है और फाइबर पर अधिक भार पड़ता है, जिससे फ्रैक्चर हो सकता है।
AFRP में काफी अधिक सरसराहट होती है, जबकि CFRP में सरसराहट प्रतिरोध सबसे अच्छा होता है।
गतिशील लोडिंग:
थकान भार के कारण सूक्ष्म दरारों का विस्तार तेज हो जाता है और थकान जीवन कम हो जाता है।
सुरक्षात्मक उपाय:
डिजाइन में उच्च सुरक्षा कारक का ध्यान रखें; सीएफआरपी या उच्च मापांक वाले रेशों को प्राथमिकता दें।
7. एकीकृत पर्यावरणीय युग्मन
वास्तविक दुनिया के परिदृश्य (जैसे, समुद्री वातावरण):
आर्द्रता, नमक का छिड़काव, तापमान में उतार-चढ़ाव और यांत्रिक भार मिलकर जीवनकाल को नाटकीय रूप से कम कर देते हैं।
प्रतिक्रिया रणनीति:
बहु-कारक त्वरित आयु वृद्धि प्रयोग मूल्यांकन; डिज़ाइन आरक्षित पर्यावरणीय छूट कारक।
सारांश और सिफारिशें
सामग्री का चयन: पर्यावरण के अनुसार पसंदीदा फाइबर प्रकार (उदाहरण के लिए, सीएफआरपी में अच्छी रासायनिक प्रतिरोधकता होती है, जीएफआरपी कम लागत वाला होता है लेकिन इसे सुरक्षा की आवश्यकता होती है)।
सुरक्षा डिजाइन: सतह कोटिंग, सीलिंग उपचार, अनुकूलित राल निर्माण।
निगरानी और रखरखाव: सूक्ष्म दरारों और प्रदर्शन में गिरावट का नियमित पता लगाना, समय पर मरम्मत करना।
स्थायित्वएफआरपी सुदृढीकरणसामग्री अनुकूलन, संरचनात्मक डिजाइन और पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता मूल्यांकन के संयोजन द्वारा इसकी गारंटी दी जानी चाहिए, विशेष रूप से कठोर वातावरण में जहां दीर्घकालिक प्रदर्शन को सावधानीपूर्वक सत्यापित करने की आवश्यकता होती है।
पोस्ट करने का समय: 02 अप्रैल 2025
