फायबर प्रबलित कंक्रीटचे विविध प्रकार

1. स्टील फायबर प्रबलित कंक्रीट

मजबुतीकरण म्हणून अनेक प्रकारचे स्टील फायबर उपलब्ध आहेत.सामान्यतः वापरले जाणारे गोल स्टीलचे फायबर गोल वायर लहान लांबीमध्ये कापून तयार केले जातात.ठराविक व्यास 0.25 ते 0.75 मिमीच्या श्रेणीत असतो.आयताकृती c/s असलेले स्टील तंतू सुमारे 0.25 मिमी जाडीच्या शीटला गाळ देऊन तयार केले जातात.

सौम्य स्टील काढलेल्या वायरपासून बनवलेले फायबर.IS:280-1976 च्या अनुरूप 0.3 ते 0.5 मिमी पर्यंतच्या वायरचा व्यास भारतात व्यावहारिकपणे वापरला जातो.

गोल स्टीलचे तंतू तार कापून किंवा कापून तयार केले जातात, ०.१५ ते ०.४१ मिमी जाडी आणि ०.२५ ते ०.९० मिमी रुंदी असलेल्या फ्लॅट शीटचे तंतू सपाट पत्रके गाळून तयार केले जातात.

विकृत फायबर, जे बंडलच्या स्वरूपात पाण्यात विरघळणाऱ्या गोंदाने सैलपणे बांधलेले असतात.वैयक्तिक तंतू एकत्र गुच्छ असतात, त्यामुळे मॅट्रिक्समध्ये त्यांचे एकसमान वितरण अनेकदा कठीण असते.फायबर बंडल जोडून हे टाळले जाऊ शकते, जे मिश्रण प्रक्रियेदरम्यान वेगळे होतात.

2. पॉलीप्रॉपिलीन फायबर प्रबलित (PFR) सिमेंट मोर्टार आणि काँक्रीट

पॉलीप्रॉपिलीन हे सर्वात स्वस्त आणि मुबलक प्रमाणात उपलब्ध असलेल्या पॉलिमरपैकी एक आहे पॉलीप्रोपायलीन तंतू बहुतेक रसायनांना प्रतिरोधक असतात आणि ते सिमेंटिशियस मॅट्रिक्स असते जे आक्रमक रासायनिक हल्ल्यात प्रथम बिघडते.त्याचा वितळण्याचा बिंदू जास्त आहे (सुमारे 165 अंश सेंटीग्रेड).जेणेकरून कार्यरत तापमान.(100 अंश सेंटीग्रेड) फायबर गुणधर्मांना हानी न करता अल्प कालावधीसाठी टिकून राहू शकते.

हायड्रोफोबिक असल्‍याचे पॉलीप्रोपीलीन तंतू सहज मिसळले जाऊ शकतात कारण मिक्सिंग दरम्यान त्यांना लांब संपर्काची गरज नसते आणि मिश्रणात समान रीतीने त्रास देणे आवश्यक असते.

कॉंक्रिटमध्ये 0.5 ते 15 मधील लहान व्हॉल्यूम अपूर्णांकांमध्ये पॉलीप्रोपीलीन शॉर्ट फायबर व्यावसायिकरित्या वापरले जातात.

Fig.1: पॉलीप्रोपीलीन फायबर प्रबलित सिमेंट-मोर्टार आणि काँक्रीट

3. GFRC - ग्लास फायबर प्रबलित काँक्रीट

ग्लास फायबर 200-400 वैयक्तिक फिलामेंट्सपासून बनलेले असते जे स्टँड बनवण्यासाठी हलके बांधलेले असतात.हे स्टँड विविध लांबीमध्ये चिरले जाऊ शकतात किंवा कापड चटई किंवा टेप तयार करण्यासाठी एकत्र केले जाऊ शकतात.सामान्य काँक्रीटसाठी पारंपारिक मिक्सिंग तंत्राचा वापर करून 25 मिमी लांबीच्या फायबरमध्ये सुमारे 2% (व्हॉल्यूमनुसार) पेक्षा जास्त मिसळणे शक्य नाही.

काचेच्या फायबरचे प्रमुख उपकरण पातळ-शीट उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये वापरल्या जाणार्‍या सिमेंट किंवा मोर्टार मॅट्रिक्सला मजबुतीकरण करण्यात आले आहे.काचेच्या तंतूंच्या सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या प्रमाणांमध्ये ई-ग्लासचा वापर केला जातो.प्लॅस्टिक आणि एआर ग्लासच्या प्रबलित ई-ग्लासमध्ये पोर्टलँड सिमेंटमध्ये असलेल्या अल्कलींना अपुरा प्रतिकार आहे जेथे एआर-ग्लासने अल्कली प्रतिरोधक वैशिष्ट्ये सुधारली आहेत.काहीवेळा ओलाव्याच्या हालचालींसारखे काही भौतिक गुणधर्म सुधारण्यासाठी मिश्रणामध्ये पॉलिमर देखील जोडले जातात.

Fig.2: ग्लास-फायबर प्रबलित काँक्रीट

4. एस्बेस्टोस तंतू

नैसर्गिकरित्या उपलब्ध असलेले स्वस्त खनिज फायबर, एस्बेस्टोस, पोर्टलँड सिमेंट पेस्टसह यशस्वीरित्या एकत्रित केले गेले आहे जेणेकरुन एस्बेस्टोस सिमेंट नावाचे मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे उत्पादन तयार केले जाईल.एस्बेस्टोस तंतू येथे थर्मल मेकॅनिकल आणि रासायनिक प्रतिकार करतात ज्यामुळे ते शीट उत्पादन पाईप्स, टाइल्स आणि नालीदार छप्पर घटकांसाठी योग्य बनतात.एस्बेस्टोस सिमेंट बोर्ड हे अप्रबलित मॅट्रिक्सच्या अंदाजे दोन किंवा चार पट आहे.तथापि, तुलनेने कमी लांबीमुळे (10 मिमी) फायबरमध्ये कमी प्रभाव शक्ती असते.

Fig.3: एस्बेस्टोस फायबर

5. कार्बन तंतू

सर्वात अलीकडील आणि संभाव्यतेतील कार्बन फायबर व्यावसायिक वापरासाठी उपलब्ध असलेल्या फायबरच्या श्रेणीमध्ये सर्वात नेत्रदीपक जोड आहे.कार्बन फायबर लवचिकता आणि लवचिक शक्तीच्या उच्च मापांकाखाली येतो.हे विस्तृत आहेत.त्यांची ताकद आणि कडकपणाची वैशिष्ट्ये स्टीलपेक्षाही श्रेष्ठ असल्याचे आढळून आले आहे.परंतु ते अगदी काचेच्या फायबरपेक्षाही अधिक नुकसानास असुरक्षित असतात, आणि म्हणूनच सामान्यतः राजीनामा लेपने उपचार केले जातात.

Fig.4: कार्बन तंतू

6. सेंद्रिय तंतू

पॉलीप्रोपीलीन किंवा नैसर्गिक फायबरसारखे सेंद्रिय फायबर हे स्टील किंवा काचेच्या तंतूंपेक्षा रासायनिकदृष्ट्या अधिक निष्क्रिय असू शकतात.ते स्वस्त देखील आहेत, विशेषत: नैसर्गिक असल्यास.मल्टिपल क्रॅकिंग कंपोझिट मिळविण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात भाज्या फायबरचा वापर केला जाऊ शकतो.मिश्रण आणि एकसमान पसरण्याची समस्या सुपरप्लास्टिकायझर जोडून सोडवली जाऊ शकते.

Fig.5: सेंद्रिय फायबr