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क्या आप कल्पना कर सकते हैं? एक "अंतरिक्ष सामग्री" जिसका उपयोग कभी रॉकेट के आवरण और पवन टरबाइन ब्लेड में किया जाता था, अब भवन निर्माण में सुदृढ़ीकरण के इतिहास को फिर से लिख रही है - यह...कार्बन फाइबर जाल.

• 1960 के दशक में एयरोस्पेस आनुवंशिकी:

कार्बन फाइबर फिलामेंट्स के औद्योगिक उत्पादन ने इस सामग्री को, जो स्टील से नौ गुना अधिक मजबूत लेकिन तीन-चौथाई हल्की है, मानव जाति के लिए पहली बार उपलब्ध कराया। प्रारंभ में, यह एयरोस्पेस और उच्च-स्तरीय खेल उपकरणों जैसे "कुलीन क्षेत्रों" के लिए ही आरक्षित थी और इसे पारंपरिक वस्त्र निर्माण तकनीकों का उपयोग करके बुना जाता था, लेकिन इसमें दुनिया को पूरी तरह से बदलने की क्षमता थी।

• “इस्पात के विरुद्ध युद्ध” में निर्णायक मोड़:

पारंपरिक सुदृढ़ीकरण जाल निर्माण जगत के "बुजुर्ग" की तरह है: इसका वजन एक हाथी जितना होता है (लगभग 25 किलोग्राम प्रति वर्ग मीटर सुदृढ़ीकरण जाल), और यह नमक, पानी और समय से भी डरता है - क्लोराइड आयन क्षरण के कारण स्टील सुदृढ़ीकरण फैलता है और उसमें दरारें पड़ जाती हैं।
का उद्भवकार्बन फाइबर मेश कपड़ायह गतिरोध को पूरी तरह से तोड़ देता है: दिशात्मक बुनाई + एपॉक्सी राल संसेचन के माध्यम से, यह सुदृढ़ीकरण परत की मोटाई को 5 सेमी से 1.5 सेमी तक कम कर देता है, वजन केवल सरिया का 1/4 होता है, और साथ ही अम्ल और क्षार, समुद्री जल के प्रति प्रतिरोधी होता है, और समुद्र में एक पुल के सुदृढ़ीकरण में, 20 वर्षों तक जंग का कोई संकेत नहीं मिलता है।

इंजीनियर इसे इस्तेमाल करने के लिए इतने उत्सुक क्यों हैं? पाँच प्रमुख फायदे सामने आए

ज़ोर:निर्माण में उपयुक्त पॉलीमर मोर्टार का ही उपयोग किया जाना चाहिए! एक मोहल्ले में गलती से साधारण मोर्टार का उपयोग किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप ड्रमों की सुदृढ़ीकरण परत उखड़ गई और गिर गई - ठीक वैसे ही जैसे कांच चिपकाने के लिए गोंद का उपयोग करना, गोंद का उपयोग न करना मेहनत की बर्बादी है।

निषिद्ध शहर से लेकर समुद्री पुल तक: यह चुपचाप दुनिया को बदल रहा है

• सांस्कृतिक धरोहर और प्राचीन भवनों के लिए "अदृश्य पट्टी":

जर्मनी के ड्रेसडेन टेक्निशे यूनिवर्सिटी में स्थित सौ साल पुरानी इमारत बेयर बाउ को बढ़ते भार के कारण सुदृढ़ीकरण की तत्काल आवश्यकता थी, लेकिन स्मारक संरक्षण संबंधी प्रतिबंधों के कारण ऐसा नहीं किया जा सका। इंजीनियरों ने 6 मिमी मोटी कार्बन फाइबर मेश कपड़े और मोर्टार की पतली परत का उपयोग करते हुए, बीम के निचले हिस्से में एक पारदर्शी पट्टी चिपका दी। इससे न केवल भार वहन क्षमता में 50% की वृद्धि हुई, बल्कि इमारत के मूल स्वरूप में जरा भी बदलाव नहीं आया। यहां तक ​​कि विरासत बोर्ड के विशेषज्ञों ने भी इसकी प्रशंसा करते हुए कहा: "ऐसा लगा जैसे किसी पुरानी इमारत का बिना किसी निशान के कायाकल्प कर दिया गया हो।"

• ट्रैफ़िक इंजीनियरिंग “सुपर पैच”:

अमेरिका के फ्लोरिडा में स्थित एक समुद्री पुल के स्तंभों को 2003 में कार्बन फाइबर मेश कपड़े से मजबूत किया गया था, जिससे इसकी "कमजोर" स्थिति से मजबूती में 420% की वृद्धि हुई और अब 20 साल बाद भी यह तूफानों के सामने तट पर स्थित पहाड़ की तरह स्थिर है। हांगकांग-झुहाई-मकाओ ब्रिज द्वीप सुरंग परियोजना में भी समुद्री जल के कटाव से बचाव के लिए संरचनात्मक मजबूती हेतु इसका चुपचाप उपयोग किया गया था।

• पुराने और जर्जर छोटे भवनों का "उम्र को उलटने वाला जादुई हथियार":

बीजिंग के 1980 के दशक के एक मोहल्ले में, फर्श की स्लैब बुरी तरह से फट गई थीं, और मूल योजना इमारत को गिराकर दोबारा बनाने की थी। बाद में कार्बन फाइबर मेश कपड़े और पॉलिमर मोर्टार से सुदृढ़ीकरण करने पर, प्रति वर्ग मीटर लागत केवल 200 युआन रह गई, जिससे पुनर्निर्माण की लागत का 80% बच गया, और अब निवासी कहते हैं: "घर 30 साल नया लगता है!"
भविष्य आ चुका है: स्व-उपचार करने वाली और निगरानी करने वाली "स्मार्ट सामग्री" आने वाली हैं।

• कंक्रीट से बना एक "स्वयं ठीक करने वाला डॉक्टर":

वैज्ञानिक एक ऐसी कार्बन फाइबर जाली विकसित कर रहे हैं जो "स्वयं को ठीक कर लेती है" - यानी, जब किसी संरचना में सूक्ष्म दरारें आती हैं, तो इस जाली का उपयोग सुदृढ़ीकरण के रूप में किया जा सकता है। जब किसी संरचना में सूक्ष्म दरारें दिखाई देती हैं, तो सामग्री में मौजूद कैप्सूल फट जाते हैं और मरम्मत करने वाले एजेंट निकलते हैं जो स्वचालित रूप से दरारों को भर देते हैं। ब्रिटेन की एक प्रयोगशाला में किए गए परीक्षणों से पता चला है कि यह सामग्री कंक्रीट के जीवन को 200 वर्षों तक बढ़ा सकती है।

• इमारतों के लिए एक "हेल्थ ब्रेसलेट":

इसमें फाइबर-ऑप्टिक सेंसर लगे होते हैं।कार्बन फाइबर जालयह इमारतों के लिए एक "स्मार्ट वॉच" की तरह है: शंघाई की एक प्रतिष्ठित इमारत में इसका उपयोग वास्तविक समय में धंसाव और दरारों की निगरानी के लिए किया जाता है, और डेटा सीधे प्रबंधन बैक ऑफिस को भेजा जाता है, जो पारंपरिक मैनुअल निरीक्षण की तुलना में 100 गुना अधिक कुशल है।
इंजीनियरों और मालिकों को विवेकपूर्ण सलाह
1. सही सामग्री का चुनाव करें, आधे प्रयास में दोगुना परिणाम प्राप्त करें:उन उत्पादों को पहचानें जिनकी तन्यता शक्ति ≥ 3400MPa और प्रत्यास्थता मापांक ≥ 230GPa हो, और आप निर्माताओं से परीक्षण रिपोर्ट उपलब्ध कराने के लिए कह सकते हैं।
2. निर्माण कार्य में आलस्य न करें:आधार की सतह को अच्छी तरह से पॉलिश किया जाना चाहिए, और पॉलिमर मोर्टार को निर्धारित अनुपात के अनुसार मिलाया जाना चाहिए।
3. पुरानी इमारतों के जीर्णोद्धार को प्राथमिकता:विध्वंस और पुनर्निर्माण की तुलना में, कार्बन फाइबर मेश सुदृढ़ीकरण भवन के मूल स्वरूप को बनाए रख सकता है, साथ ही लागत में 60% से अधिक की बचत भी कर सकता है।
निष्कर्ष
जब अंतरिक्ष सामग्री को निर्माण क्षेत्र में लाया गया, तो हमने अचानक पाया: मूल सुदृढ़ीकरण के लिए बहुत अधिक प्रयास करने की आवश्यकता नहीं है, मूल पुरानी इमारत को भी "उल्टा रूप दिया जा सकता है"।कार्बन फाइबर मेश कपड़ायह निर्माण उद्योग में एक "सुपरहीरो" की तरह है, जिसमें हल्के, मजबूत और टिकाऊ गुण हैं, जिससे हर पुरानी इमारत को अपना जीवन नवीनीकृत करने का अवसर मिलता है - और यह सामग्री क्रांति की सिर्फ शुरुआत हो सकती है।