पुनर्नवीनीकृत कंक्रीट के क्षरण प्रतिरोध पर फाइबरग्लास का प्रभाव

पुनर्नवीनीकृत कंक्रीट (पुनर्नवीनीकृत कंक्रीट समुच्चयों से निर्मित) के क्षरण प्रतिरोध पर फाइबरग्लास का प्रभाव पदार्थ विज्ञान और सिविल इंजीनियरिंग में एक महत्वपूर्ण रुचि का विषय है। हालाँकि पुनर्नवीनीकृत कंक्रीट पर्यावरणीय और संसाधन-पुनर्चक्रण संबंधी लाभ प्रदान करता है, लेकिन इसके यांत्रिक गुण और स्थायित्व (जैसे, क्षरण प्रतिरोध) अक्सर पारंपरिक कंक्रीट से कमतर होते हैं। फाइबरग्लास, एकसुदृढ़ीकरण सामग्रीभौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के माध्यम से पुनर्चक्रित कंक्रीट के प्रदर्शन को बेहतर बनाया जा सकता है। यहाँ एक विस्तृत विश्लेषण दिया गया है:

1. के गुण और कार्यफाइबरग्लास

फाइबरग्लास, एक अकार्बनिक गैर-धात्विक पदार्थ, निम्नलिखित विशेषताएं प्रदर्शित करता है:
उच्च तन्य शक्ति: कंक्रीट की कम तन्य क्षमता की क्षतिपूर्ति करती है।
संक्षारण प्रतिरोध: रासायनिक हमलों (जैसे, क्लोराइड आयन, सल्फेट) का प्रतिरोध करता है।
कठोरता और दरार प्रतिरोध**: दरार के प्रसार में देरी करने और पारगम्यता को कम करने के लिए सूक्ष्म दरारों को पाटता है।

2. पुनर्नवीनीकृत कंक्रीट की स्थायित्व संबंधी कमियाँ

सतह पर छिद्रयुक्त अवशिष्ट सीमेंट पेस्ट के साथ पुनर्चक्रित समुच्चय निम्नलिखित परिणाम देते हैं:
कमजोर अंतरापृष्ठीय संक्रमण क्षेत्र (आईटीजेड): पुनर्नवीनीकृत समुच्चयों और नए सीमेंट पेस्ट के बीच खराब संबंध, जिसके कारण पारगम्य मार्ग बनते हैं।
कम अभेद्यता: क्षरणकारी एजेंट (जैसे, Cl⁻, SO₄²⁻) आसानी से प्रवेश कर जाते हैं, जिससे स्टील में जंग लग जाती है या व्यापक क्षति होती है।
खराब हिमीकरण-विगलन प्रतिरोध: छिद्रों में बर्फ का विस्तार दरारें और टूटने को प्रेरित करता है।

3. कटाव प्रतिरोध में सुधार करने में फाइबरग्लास के तंत्र

(1) शारीरिक बाधा प्रभाव
दरार अवरोधन: समान रूप से फैले हुए रेशे सूक्ष्म दरारों को पाटते हैं, उनकी वृद्धि को रोकते हैं तथा क्षरणकारी कारकों के लिए मार्ग को कम करते हैं।
बढ़ी हुई सघनता: रेशे छिद्रों को भर देते हैं, जिससे छिद्र कम हो जाते हैं और हानिकारक पदार्थों का फैलाव 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, तथा क्षरण से बचते हैं।
इंटरफेस सुदृढ़ीकरण: मजबूत फाइबर-मैट्रिक्स बॉन्डिंग आईटीजेड में दोषों को न्यूनतम करता है, तथा स्थानीय क्षरण जोखिम को कम करता है।

(3) विशिष्ट क्षरण प्रकारों के प्रति प्रतिरोध
क्लोराइड आयन प्रतिरोध: दरार निर्माण में कमी से क्लोराइड प्रवेश धीमा हो जाता है, जिससे स्टील संक्षारण में देरी होती है।
सल्फेट हमले का प्रतिरोध: दरार वृद्धि को रोकने से सल्फेट क्रिस्टलीकरण और विस्तार से होने वाली क्षति कम हो जाती है।
हिमीकरण-विगलन स्थायित्व: फाइबर का लचीलापन बर्फ निर्माण से उत्पन्न तनाव को अवशोषित कर लेता है, जिससे सतह का टूटना न्यूनतम हो जाता है।

4. प्रमुख प्रभावशाली कारक

फाइबर की मात्रा: इष्टतम सीमा 0.5%-2% (आयतन के अनुसार) है; अतिरिक्त फाइबर के कारण समूहन होता है और सघनता कम हो जाती है।
फाइबर की लंबाई और फैलाव: लंबे फाइबर (12-24 मिमी) मजबूती में सुधार करते हैं, लेकिन इसके लिए समान वितरण की आवश्यकता होती है।
पुनर्नवीनीकृत समुच्चयों की गुणवत्ता: उच्च जल अवशोषण या अवशिष्ट मोर्टार सामग्री फाइबर-मैट्रिक्स बंधन को कमजोर करती है।

5. शोध निष्कर्ष और व्यावहारिक निष्कर्ष

सकारात्मक प्रभाव: अधिकांश अध्ययनों से पता चलता है कि उपयुक्तफाइबरग्लासइसके मिश्रण से अभेद्यता, क्लोराइड प्रतिरोध और सल्फेट प्रतिरोध में उल्लेखनीय सुधार होता है। उदाहरण के लिए, 1% फाइबरग्लास क्लोराइड विसरण गुणांक को 20%-30% तक कम कर सकता है।
दीर्घकालिक प्रदर्शन: क्षारीय वातावरण में रेशों के टिकाऊपन पर ध्यान देने की आवश्यकता है। क्षार-प्रतिरोधी कोटिंग या हाइब्रिड रेशे (जैसे, पॉलीप्रोपाइलीन के साथ) दीर्घायु बढ़ाते हैं।
सीमाएं: खराब गुणवत्ता वाले पुनर्नवीनीकृत समुच्चय (जैसे, उच्च छिद्रता, अशुद्धियाँ) फाइबर के लाभ को कम कर सकते हैं।

6. आवेदन अनुशंसाएँ

उपयुक्त परिदृश्य: समुद्री वातावरण, लवणीय मिट्टी, या उच्च स्थायित्व वाले पुनर्नवीनीकृत कंक्रीट की आवश्यकता वाली संरचनाएं।
मिश्रण अनुकूलन: परीक्षण फाइबर खुराक, पुनर्नवीनीकृत समुच्चय प्रतिस्थापन अनुपात, तथा योजकों (जैसे, सिलिका धुआँ) के साथ तालमेल।
गुणवत्ता नियंत्रण: मिश्रण के दौरान गांठ बनने से बचने के लिए फाइबर का एकसमान फैलाव सुनिश्चित करें।

सारांश

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