જો આપણે એમ કહીએ કે કોંક્રિટ એ વિશ્વમાં સૌથી લોકપ્રિય અને સામાન્ય બાંધકામ સામગ્રી છે, તો કોઈ દલીલ નહીં થાય. કોંક્રિટ એ વિશ્વમાં સૌથી વધુ વપરાતી સામગ્રી છે, જે પાણી પછી બીજા ક્રમે છે.
ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ એ કોંક્રિટની મજબૂતાઈ લાક્ષણિકતાઓ અને અન્ય ગુણધર્મોને સુધારવા માટે વિકસાવવામાં આવેલી ઘણી નવીનતાઓમાંની એક છે.
આ લેખમાં, આપણે ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ, આ કોંક્રિટ શું છે, તેના વિવિધ પ્રકારો અને ફાયદાઓની તપાસ કરીશું, અને શોધીશું કે આ કોંક્રિટ મિશ્રણ તમારા માટે યોગ્ય છે કે નહીં.
શું છે ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ?
ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ (FRC) એ તાજા કોંક્રિટ છે જે રેસાવાળા પદાર્થોથી મજબૂત બનાવવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, લાંબા સ્ટીલ રેસા. મજબૂતીકરણની આ પદ્ધતિ સામાન્ય કોંક્રિટના ગુણધર્મોને સુધારે છે.
ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ બનાવવા માટે ઘણી વિવિધ રેસાવાળી સામગ્રીનો ઉપયોગ થાય છે. આ પ્રકારની રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ એટલી લોકપ્રિય બની છે કે એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતોના આધારે ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટના વિવિધ સંસ્કરણો બનાવવામાં આવે છે.
ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ શેમાંથી બને છે?
ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટના મુખ્ય ઘટકો છે:
હાઇડ્રોલિક સિમેન્ટ
ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટનો મુખ્ય ઘટક હાઇડ્રોલિક સિમેન્ટ છે, જે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપ્યા પછી એડહેસિવ બની જાય છે. સામાન્ય રીતે, પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટનો ઉપયોગ ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટમાં હાઇડ્રોલિક સિમેન્ટ તરીકે થાય છે.
રેસા
લાંબા તંતુઓ ઉમેરવાથી ઉપયોગમાં લેવાતા તંતુમય સામગ્રીના પ્રકાર પર આધાર રાખીને તાજા કોંક્રિટના ગુણધર્મોમાં ફેરફાર થાય છે. ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટના ઉત્પાદનમાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ચાર પ્રકારના રેસાઓ છે. આ કોંક્રિટ રેસા છે:
સ્ટીલ રેસા
કાચના રેસા
કૃત્રિમ રેસા
કુદરતી રેસા
કુલ
એકંદર કોંક્રિટમાં બંધનકર્તા શક્તિ પૂરી પાડે છે જ્યારે જરૂરી સિમેન્ટનું પ્રમાણ ઘટાડે છે. કેટલાક સામાન્ય એકંદર રેતી, ભૂકો કરેલો પથ્થર અને કાંકરી છે.
FRCનો સંક્ષિપ્ત ઇતિહાસ
FRC ઘણા સમયથી અસ્તિત્વમાં છે, પરંતુ કોંક્રિટના તંતુઓમાં સુધારો થયો છે. પહેલાના સમયમાં, જ્યારે પથ્થરોનો ઉપયોગ કરીને ઇમારતો બનાવવામાં આવતી હતી, ત્યારે મોર્ટાર તેમને એકસાથે રાખતા બોન્ડિંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરતો હતો. ઘોડાના વાળનો ઉપયોગ કરીને મોર્ટારને મજબૂત બનાવવામાં આવતો હતો.
તેવી જ રીતે, માટી-ઈંટના બાંધકામના કિસ્સામાં, સ્ટ્રો મુખ્ય મજબૂતીકરણ સામગ્રી હતી. જ્યારે કોંક્રિટ સૌથી સામાન્ય બાંધકામ સામગ્રીમાંની એક બની ગઈ, ત્યારે એસ્બેસ્ટોસ રેસાનો ઉપયોગ મજબૂતીકરણ તરીકે થવા લાગ્યો.
જોકે, જેમ જેમ દાયકાઓ આગળ વધતા ગયા, લોકો એસ્બેસ્ટોસના સ્વાસ્થ્ય જોખમો અને તે કેન્સરનું કારણ કેવી રીતે બને છે તે વિશે વધુ જાગૃત થયા. 1960 ના દાયકા દરમિયાન, એસ્બેસ્ટોસને બદલે, સ્ટીલ અને કાચ જેવા અન્ય તંતુઓએ લોકપ્રિયતા મેળવી.
કોંક્રિટ પર રેસાની શું અસર થાય છે?
કોંક્રિટમાં તંતુઓ ઉમેરવાથી અનેક અસરો થાય છે. આ અસરોનો આકાર ઉપયોગમાં લેવાતા ચોક્કસ તંતુઓના આધારે બદલાય છે. લોડ-બેરિંગ ક્ષમતામાં સુધારો વિવિધ પરિબળો પર આધાર રાખે છે, જેમ કે એકંદર વોલ્યુમના સંબંધમાં રિઇન્ફોર્સિંગ ફાઇબરની સંખ્યા, જેને વોલ્યુમ ફ્રેક્શન કહેવાય છે, અને પાસા ગુણોત્તર, જે ફાઇબરની લંબાઈને પ્રશ્નમાં રહેલા ફાઇબરના વ્યાસ દ્વારા વિભાજીત કરીને મેળવવામાં આવે છે.
રેસા સામાન્ય રીતે કોંક્રિટની ફ્લેક્સરલ મજબૂતાઈમાં સુધારો કરીને તેમાં તિરાડો ઘટાડવાનો મુખ્ય હેતુ પૂર્ણ કરે છે. કોંક્રિટમાં તિરાડો કોંક્રિટ સંકોચનને કારણે થાય છે. કોંક્રિટ સંકોચન અનેક કારણોસર થઈ શકે છે, જેમ કે સૂકવણી સંકોચન અને પ્લાસ્ટિક સંકોચન.
ઉપરાંત, ફાઇબર કોંક્રિટની અભેદ્યતા ઘટાડે છે, જેનાથી કોંક્રિટ સ્ટ્રક્ચર્સમાંથી પાણી લીક થવાની શક્યતા દૂર થાય છે.
ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટના વિવિધ પ્રકારો શું છે?
લોકપ્રિય એપ્લિકેશનોમાં વિવિધ પ્રકારના ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ કમ્પોઝીટ છે. આમાંના કેટલાકનો સમાવેશ થાય છે:
સ્ટીલ ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ
સ્ટીલ ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ એ FRC ના સૌથી વ્યાપક પ્રકારોમાંનો એક છે. કોંક્રિટમાં રિઇન્ફોર્સિંગ સ્ટીલ ફાઇબર ઉમેરવાથી, ઓછી માત્રામાં પણ, કોંક્રિટના ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર સુધારો થાય છે.
સ્ટીલ ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટનો ઉપયોગ પુલ, ફ્લોર, ટનલ, ખાણકામ, પ્રિકાસ્ટ વગેરે જેવા ભારે-ડ્યુટી કોંક્રિટ આવશ્યકતાઓ સાથેના કાર્યક્રમોમાં થાય છે.
કોંક્રિટને મજબૂત બનાવવા માટે ઘણા પ્રકારના સ્ટીલ ફાઇબરનો ઉપયોગ થાય છે, જેમ કે કોલ્ડ-ડ્રોન વાયર (પ્રકાર 1), કટ શીટ સ્ટીલ ફાઇબર (પ્રકાર 2), મેલ્ટ એક્સટ્રેક્ટેડ (પ્રકાર 3), મિલ કટ (પ્રકાર 4), અને મોડિફાઇડ કોલ્ડ ડ્રોન વાયર (પ્રકાર 5).
પોલીપ્રોપીલીન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ (PFRC)
PFRC પોલીપ્રોપીલીન ફાઇબર્સ નામના કૃત્રિમ તંતુઓનો ઉપયોગ કરે છે, જે એક પ્રકારનો થર્મોપ્લાસ્ટિક છે. કોંક્રિટમાં પોલીપ્રોપીલીન ઉમેરવાના ઘણા ફાયદા છે, જેની ચર્ચા આપણે આગામી વિભાગમાં કરીશું.
પોલીપ્રોપીલીન પોલીથીન સાથે ઘણી લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે, જેમાં સુધારેલ કઠણ ગુણધર્મો, ફ્લેક્સરલ મજબૂતાઈ અને ઉચ્ચ ગરમી પ્રતિકાર છે.
વધુમાં, આ ફાઇબર એસિડ અને કાર્બનિક દ્રાવકો જેવા રસાયણો સામે ઉચ્ચ પ્રતિકાર ધરાવે છે, અને તે કોંક્રિટ જેવા જ ગુણધર્મો આપે છે.
ગ્લાસ ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ (GFRC)
ગ્લાસ ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ મિશ્રણમાં ઘણા નાના કાચના કણો હોય છે. આ કોંક્રિટને કેવી રીતે મજબૂત બનાવે છે?
જ્યારે કાચનો મોટો ફલક નાજુક હોય છે, ત્યારે કાચના ફાઇબરમાં ખૂબ જ ઊંચી માળખાકીય શક્તિ હોય છે. આ મજબૂતાઈ ઉપરાંત, રેસા ઓછા ખર્ચે ઉમેરણ છે, જે અંતિમ કોંક્રિટ મિશ્રણને સ્ટીલ ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ જેવા વિકલ્પો કરતાં સસ્તું બનાવે છે.
પ્લાસ્ટિકમાં ઉમેરવામાં આવેલા સમાન તંતુઓ ઉત્તમ તાણ શક્તિ ગુણધર્મો સાથે ફાઇબરગ્લાસ સંયુક્ત સામગ્રીમાં પરિણમે છે.
પોલિએસ્ટર ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ
ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ માટે પોલિએસ્ટર ફાઇબર્સ માઇક્રોફાઇબર્સ અને મેક્રો ફાઇબર્સ તરીકે ઉપલબ્ધ છે. પોલિએસ્ટર ફાઇબર્સ આ પ્રકારના ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટના ક્રેકીંગ પ્રતિકારમાં સુધારો કરવામાં ફાળો આપે છે.
પોલિએસ્ટર ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટમાં વધુ કઠિનતા અને ઉચ્ચ માળખાકીય અખંડિતતા હોય છે. તેની વધેલી ટકાઉપણું આ પ્રકારના કોંક્રિટને ઔદ્યોગિક ફ્લોરિંગ, વેરહાઉસ ફ્લોરિંગ, પ્રીકાસ્ટ સ્ટ્રક્ચર્સ, ઓવરલે અને સમાન વ્યાપારી એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ બનાવે છે.
કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ
શું તમે ક્યારેય કાર્બન ફાઇબર સ્ટીલ વિશે સાંભળ્યું છે? કાર્બન ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ માટે પણ આ ખ્યાલ સમાન છે.
કોંક્રિટમાં કાર્બન ફાઇબર ઉમેરવું એ સિમેન્ટ અથવા કાચ ઉમેરવા કરતાં વધુ જટિલ પ્રક્રિયા છે, પરિણામી કોંક્રિટમાં ઉચ્ચ કઠોરતા અને મજબૂતાઈ હોય છે. જો કે, ઉચ્ચ કઠોરતા સાથે, કોંક્રિટ વધુ બરડ બની જાય છે (જેમ કે કાર્બન સ્ટીલ).
મેક્રો સિન્થેટિક ફાઇબર પ્રબલિત કોંક્રિટ
કોંક્રિટમાં મેક્રો સિન્થેટિક ફાઇબરનો ઉપયોગ સ્ટીલ રિઇન્ફોર્સમેન્ટના વિકલ્પ તરીકે થયો. છેવટે, સ્ટીલ રિઇન્ફોર્સમેન્ટ કોંક્રિટમાં ખર્ચાળ ઉમેરો બની શકે છે.
વધતા ઉપયોગ સાથે, મેક્રો સિન્થેટિક ફાઇબર્સ ફક્ત એક વિકલ્પ કરતાં વધુ બન્યા. આ ફાઇબરના પોતાના ઘણા ઉપયોગો છે, ખાસ કરીને જમીન-સહાયિત માળખામાં.
દરિયાઈ વાતાવરણ જેવા ઉચ્ચ ભેજવાળા વિસ્તારોમાં સ્ટીલ રિઇન્ફોર્સમેન્ટ કાટ લાગી શકે છે, અને કાચના તંતુઓ ફાટવાના જોખમથી પીડાય છે. મેક્રો સિન્થેટિક ફાઇબર આ પરિબળો સામે ઉચ્ચ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે, તેથી તે આ વાતાવરણમાં કોંક્રિટમાં એક મૂલ્યવાન ઉમેરો છે.
કુદરતી ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ
કુદરતી રેસા છોડ, પ્રાણીઓ અને કુદરતી ખનિજોમાંથી આવે છે. જેમ આપણે FRC ના ઇતિહાસ વિશેના વિભાગમાં ઉલ્લેખ કર્યો છે, પ્રાચીન સમયથી બાંધકામ પ્રક્રિયામાં કુદરતી રેસાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
કોંક્રિટનો ઉપયોગ ગમે ત્યાં થાય, ત્યાં કુદરતી રેસા પુષ્કળ પ્રમાણમાં હાજર રહેશે. આ રેસા FRCના ઉત્પાદન ખર્ચને ઘટાડવામાં પણ મદદ કરે છે.
કેટલાક કુદરતી રેસામાં કપાસ, સ્ટ્રો, લાકડું અને અનાજનો સમાવેશ થાય છે.
ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટનો ઉપયોગ કરવાના ફાયદા શું છે?
કોંક્રિટમાં વિવિધ ફાઇબર ઉમેરવાથી વિવિધ ફાયદા થાય છે. ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટને ઉમેરવામાં આવેલા ફાઇબરના આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. FRC ના ચોક્કસ ફાયદા ઉપયોગમાં લેવાતા FRC ના પ્રકાર પર આધારિત હશે.
સામાન્ય રીતે, ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટના કેટલાક સામાન્ય પ્રકારો સાથે સંકળાયેલા ફાયદા અહીં છે:
ગ્લાસ ફાઇબર મજબૂતીકરણ
ગ્લાસ ફાઇબર રિઇન્ફોર્સમેન્ટ કોંક્રિટની માળખાકીય મજબૂતાઈમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે અને ખર્ચમાં નોંધપાત્ર વધારો કરતું નથી. ગ્લાસ સૌથી સસ્તી ફાઇબર સામગ્રીમાંની એક છે.
આ પ્રકારના મજબૂતીકરણનો ઉપયોગ કોંક્રિટ માળખાના સૌંદર્યલક્ષી આકર્ષણને વધારવા માટે થાય છે. કોંક્રિટ માળખાના સુકાઈ ગયા પછી તેમાં ટૂંકા ડિસ્ક્રીટ રેસા જોઈ શકાય છે.
આ મજબૂતીકરણ પદ્ધતિ સ્ટીલ બારનો ઉપયોગ કરીને પરંપરાગત મજબૂતીકરણથી વિપરીત, બધા વિસ્તારોમાં તાણ શક્તિ ઉમેરે છે, જ્યાં તાણ શક્તિ બારની દિશા સુધી મર્યાદિત હોય છે.
સ્ટીલ ફાઇબર મજબૂતીકરણ
ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટમાં સ્ટીલ સૌથી વધુ માળખાકીય મજબૂતાઈ પૂરી પાડે છે.
સ્ટીલના તંતુઓના ઉમેરા સાથે, કોંક્રિટને ઓછા સ્ટીલ બાર મજબૂતીકરણની જરૂર પડે છે.
રેસા આંચકા અને ઘર્ષણ સામે વધુ અસર પ્રતિકાર ઉત્પન્ન કરે છે.
ઇમારતની પીગળવાની પ્રતિકારક શક્તિ અને અન્ય તાપમાન લાક્ષણિકતાઓમાં સુધારો.
તિરાડોની પહોળાઈ ઘટાડીને તિરાડોનું જોખમ ઘટાડે છે.
પોલીપ્રોપીલીન ફાઇબર અને નાયલોન કોંક્રિટ મજબૂતીકરણ
સંકલન ગુણધર્મો વધારીને લાંબા અંતર સુધી કોંક્રિટને પંપ કરવાની ક્ષમતા પૂરી પાડે છે.
તાપમાન લાક્ષણિકતાઓમાં સુધારો કરે છે (દા.ત., પીગળવાની પ્રતિકાર).
કોંક્રિટની લવચીકતા વધારે છે અને તેના બરડ સ્વભાવને ઘટાડે છે.
આગ લાગવાની ઘટનામાં, પોલીપ્રોપીલીન રેસા અને નાયલોન રેસાવાળા કોંક્રિટ માળખા વિસ્ફોટક સ્પાલિંગ માટે પ્રતિરોધક હોય છે.
પરિણામે ઉચ્ચ અસર પ્રતિકાર અને ઘર્ષણ પ્રતિકાર થાય છે.
ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટના ઉપયોગો શું છે?
ઉપયોગમાં લેવાતા FRCનો પ્રકાર ચોક્કસ બાંધકામ પ્રોજેક્ટના આધારે બદલાઈ શકે છે. સામાન્ય રીતે, મોટાભાગના સિવિલ એન્જિનિયરિંગ પ્રોજેક્ટ્સ FRCનો ઉપયોગ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે::
દિવાલો
ફ્લોરિંગ
બંધો
રનવે
રસ્તાઓ
કોંક્રિટ પાઈપો
પુલ
વેરહાઉસ ફ્લોર
મેનહોલ્સ
ટનલ
ફૂટપાથ
ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ કેવી રીતે મેળવવી?
જેમ તમે અત્યાર સુધી જાણો છો, ફાઇબર-રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ ફક્ત એક ઉત્પાદન નથી. વિવિધ મજબૂતીકરણ તકનીકો સાથે વિવિધ કોંક્રિટ છે જે ચોક્કસ ઉન્નત ગુણધર્મોમાં પરિણમે છે.
કોંક્રિટ મેનીફોલ્ડની માળખાકીય અખંડિતતાને વધારે છે તેવા ઉચ્ચ-શક્તિવાળા સ્ટીલ રેસા હોય છે. ઉપરાંત, કાચ અને કૃત્રિમ રેસાવાળા પદાર્થો મધ્યમ શક્તિ આપે છે પરંતુ સસ્તા ભાવે.
ડેનિયલ આર્કિન દ્વારા
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-૦૭-૨૦૨૩