पुनर्चक्रित कंक्रीट के क्षरण प्रतिरोध पर फाइबरग्लास का प्रभाव

पुनर्चक्रित कंक्रीट (पुनर्चक्रित कंक्रीट समुच्चय से निर्मित) की अपरदन प्रतिरोधकता पर फाइबरग्लास का प्रभाव पदार्थ विज्ञान और सिविल अभियांत्रिकी में एक महत्वपूर्ण विषय है। यद्यपि पुनर्चक्रित कंक्रीट पर्यावरण और संसाधन पुनर्चक्रण के लाभ प्रदान करता है, लेकिन इसके यांत्रिक गुण और स्थायित्व (जैसे, अपरदन प्रतिरोधकता) अक्सर पारंपरिक कंक्रीट से कमतर होते हैं। फाइबरग्लास, एकसुदृढ़ीकरण सामग्रीभौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के माध्यम से पुनर्चक्रित कंक्रीट के प्रदर्शन को बढ़ाया जा सकता है। यहाँ एक विस्तृत विश्लेषण दिया गया है:

1. गुणधर्म और कार्यफाइबरग्लास

फाइबरग्लास, एक अकार्बनिक अधात्विक पदार्थ है, जो निम्नलिखित विशेषताओं को प्रदर्शित करता है:
उच्च तन्यता शक्ति: कंक्रीट की कम तन्यता क्षमता की भरपाई करती है।
संक्षारण प्रतिरोध: रासायनिक हमलों (जैसे, क्लोराइड आयन, सल्फेट) का प्रतिरोध करता है।
मजबूती और दरार प्रतिरोध**: दरार के प्रसार में देरी करने और पारगम्यता को कम करने के लिए सूक्ष्म दरारों को जोड़ता है।

2. पुनर्चक्रित कंक्रीट की टिकाऊपन संबंधी कमियाँ

सतह पर छिद्रयुक्त अवशिष्ट सीमेंट पेस्ट वाले पुनर्चक्रित समुच्चय से निम्नलिखित परिणाम प्राप्त होते हैं:
कमजोर अंतरास्थि संक्रमण क्षेत्र (आईटीजेड): पुनर्चक्रित समुच्चय और नए सीमेंट पेस्ट के बीच खराब बंधन, जिससे पारगम्य मार्ग बनते हैं।
कम अभेद्यता: क्षरणकारी कारक (जैसे, Cl⁻, SO₄²⁻) आसानी से प्रवेश कर जाते हैं, जिससे स्टील का क्षरण या विस्तार संबंधी क्षति होती है।
कम जमने-पिघलने की प्रतिरोधक क्षमता: छिद्रों में बर्फ के विस्तार से दरारें और टूटना शुरू हो जाता है।

3. क्षरण प्रतिरोध को बेहतर बनाने में फाइबरग्लास की क्रियाविधियाँ

(1) भौतिक अवरोध प्रभाव
दरार अवरोधन: समान रूप से बिखरे हुए रेशे सूक्ष्म दरारों को पाटते हैं, जिससे उनकी वृद्धि अवरुद्ध हो जाती है और क्षरणकारी कारकों के लिए मार्ग कम हो जाते हैं।
बेहतर सघनता: रेशे छिद्रों को भर देते हैं, जिससे सरंध्रता कम हो जाती है और हानिकारक पदार्थों का प्रसार धीमा हो जाता है।

(2) रासायनिक स्थिरता
क्षार-प्रतिरोधी फाइबरग्लास(उदाहरण के लिए, एआर-ग्लास): सतह-उपचारित फाइबर उच्च-क्षारीय वातावरण में स्थिर रहते हैं, जिससे उनका क्षरण नहीं होता है।
इंटरफ़ेस सुदृढ़ीकरण: मजबूत फाइबर-मैट्रिक्स बंधन आईटीजेड में दोषों को कम करता है, जिससे स्थानीय क्षरण के जोखिम कम हो जाते हैं।

(3) विशिष्ट प्रकार के अपरदन के प्रति प्रतिरोध
क्लोराइड आयन प्रतिरोध: दरारों के निर्माण में कमी से Cl⁻ का प्रवेश धीमा हो जाता है, जिससे स्टील के संक्षारण में देरी होती है।
सल्फेट आक्रमण प्रतिरोध: दबी हुई दरार वृद्धि सल्फेट क्रिस्टलीकरण और विस्तार से होने वाली क्षति को कम करती है।
जमने और पिघलने की स्थिति में टिकाऊपन: रेशों का लचीलापन बर्फ जमने से उत्पन्न तनाव को अवशोषित करता है, जिससे सतह पर दरारें कम से कम होती हैं।

4. प्रमुख प्रभावशाली कारक

फाइबर की मात्रा: इष्टतम सीमा 0.5%–2% (आयतन के अनुसार) है; अतिरिक्त फाइबर से गुच्छे बन जाते हैं और सघनता कम हो जाती है।
फाइबर की लंबाई और फैलाव: लंबे फाइबर (12-24 मिमी) मजबूती बढ़ाते हैं लेकिन इसके लिए समान वितरण की आवश्यकता होती है।
पुनर्चक्रित समुच्चय की गुणवत्ता: उच्च जल अवशोषण या अवशिष्ट मोर्टार सामग्री फाइबर-मैट्रिक्स बंधन को कमजोर करती है।

5. शोध निष्कर्ष और व्यावहारिक निष्कर्ष

सकारात्मक प्रभाव: अध्ययनों से पता चलता है कि उचितफाइबरग्लासफाइबरग्लास मिलाने से इसकी अभेद्यता, क्लोराइड प्रतिरोध और सल्फेट प्रतिरोध में उल्लेखनीय सुधार होता है। उदाहरण के लिए, 1% फाइबरग्लास क्लोराइड प्रसार गुणांक को 20%–30% तक कम कर सकता है।
दीर्घकालिक प्रदर्शन: क्षारीय वातावरण में रेशों की मजबूती पर ध्यान देना आवश्यक है। क्षार-प्रतिरोधी कोटिंग या हाइब्रिड फाइबर (जैसे, पॉलीप्रोपाइलीन के साथ) इनकी आयु को बढ़ाते हैं।
सीमाएँ: निम्न गुणवत्ता वाले पुनर्चक्रित समुच्चय (जैसे, उच्च सरंध्रता, अशुद्धियाँ) फाइबर के लाभों को कम कर सकते हैं।

6. आवेदन संबंधी अनुशंसाएँ

उपयुक्त परिस्थितियाँ: समुद्री वातावरण, खारी मिट्टी, या ऐसी संरचनाएँ जिनमें उच्च स्थायित्व वाले पुनर्चक्रित कंक्रीट की आवश्यकता होती है।
मिश्रण अनुकूलन: फाइबर की मात्रा, पुनर्नवीनीकृत समुच्चय प्रतिस्थापन अनुपात और योजकों (जैसे, सिलिका फ्यूम) के साथ तालमेल का परीक्षण करें।
गुणवत्ता नियंत्रण: मिश्रण के दौरान गांठ बनने से बचने के लिए फाइबर का एक समान फैलाव सुनिश्चित करें।

सारांश

फाइबरग्लास भौतिक मजबूती और रासायनिक स्थिरीकरण के माध्यम से पुनर्चक्रित कंक्रीट के क्षरण प्रतिरोध को बढ़ाता है। इसकी प्रभावशीलता फाइबर के प्रकार, मात्रा और पुनर्चक्रित एग्रीगेट की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। भविष्य के शोध को दीर्घकालिक स्थायित्व और लागत प्रभावी उत्पादन विधियों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए ताकि बड़े पैमाने पर इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों को सुगम बनाया जा सके।