बातम्या

स्कॅटर ग्लासफायबर कॅब्रॉन फायबर सामग्रीला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद.तुम्ही मर्यादित CSS समर्थनासह ब्राउझर आवृत्ती वापरत आहात.सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अद्ययावत ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये सुसंगतता मोड अक्षम करा).याव्यतिरिक्त, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही शैली आणि JavaScript शिवाय साइट दर्शवतो.
पॉलिमर-प्रबलित कंक्रीट (FRP) ही संरचनात्मक दुरुस्तीची एक नाविन्यपूर्ण आणि किफायतशीर पद्धत मानली जाते.या अभ्यासात, कठोर वातावरणात कॉंक्रिटच्या रीइन्फोर्सिंग इफेक्टचा अभ्यास करण्यासाठी दोन विशिष्ट साहित्य [कार्बन फायबर प्रबलित पॉलिमर (CFRP) आणि ग्लास फायबर प्रबलित पॉलिमर (GFRP)] निवडले गेले.FRP ते सल्फेट अटॅक आणि संबंधित फ्रीझ-थॉ सायकल्स असलेल्या काँक्रीटचा प्रतिकार यावर चर्चा करण्यात आली आहे.संयुग्मित इरोशन दरम्यान कॉंक्रिटच्या पृष्ठभागाचा आणि अंतर्गत ऱ्हासाचा अभ्यास करण्यासाठी इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी.सोडियम सल्फेट क्षरणाची डिग्री आणि यंत्रणा पीएच मूल्य, एसईएम इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी आणि ईएमएफ ऊर्जा स्पेक्ट्रमद्वारे विश्लेषित केली गेली.अक्षीय संकुचित सामर्थ्य चाचण्यांचा वापर FRP-अवरोधित कंक्रीट स्तंभांच्या मजबुतीकरणाचे मूल्यांकन करण्यासाठी केला गेला आहे, आणि तणाव-ताण संबंध इरोझिव्ह जोडलेल्या वातावरणात FRP टिकवून ठेवण्याच्या विविध पद्धतींसाठी प्राप्त केले गेले आहेत.चार विद्यमान भविष्यसूचक मॉडेल्स वापरून प्रायोगिक चाचणी परिणाम कॅलिब्रेट करण्यासाठी त्रुटी विश्लेषण केले गेले.सर्व निरीक्षणे दर्शवितात की एफआरपी-प्रतिबंधित कॉंक्रिटची ​​ऱ्हास प्रक्रिया संयुग्मित तणावाखाली गुंतागुंतीची आणि गतिमान आहे.सोडियम सल्फेट सुरुवातीला काँक्रीटची ताकद त्याच्या कच्च्या स्वरूपात वाढवते.तथापि, त्यानंतरच्या फ्रीझ-थॉ चक्रांमुळे कॉंक्रिट क्रॅकिंग वाढू शकते आणि सोडियम सल्फेट क्रॅकिंगला प्रोत्साहन देऊन कॉंक्रिटची ​​ताकद आणखी कमी करते.ताण-तणाव संबंधांचे अनुकरण करण्यासाठी एक अचूक संख्यात्मक मॉडेल प्रस्तावित आहे, जे FRP-संबंधित कॉंक्रिटच्या जीवन चक्राची रचना आणि मूल्यमापन करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे.
1970 पासून संशोधन करण्यात आलेली एक अभिनव ठोस मजबुतीकरण पद्धत म्हणून, FRP मध्ये हलके वजन, उच्च शक्ती, गंज प्रतिकार, थकवा प्रतिरोध आणि सोयीस्कर बांधकाम 1,2,3 फायदे आहेत.खर्च कमी होत असताना, फायबरग्लास (जीएफआरपी), कार्बन फायबर (सीएफआरपी), बेसाल्ट फायबर (बीएफआरपी), आणि अरामिड फायबर (एएफआरपी) यांसारख्या अभियांत्रिकी अनुप्रयोगांमध्ये ते अधिक सामान्य होत आहे, जे संरचनात्मक मजबुतीकरणासाठी सर्वात जास्त वापरले जाणारे एफआरपी आहेत4, 5 प्रस्तावित FRP धारणा पद्धत ठोस कामगिरी सुधारू शकते आणि अकाली कोसळणे टाळू शकते.तथापि, यांत्रिक अभियांत्रिकीमधील विविध बाह्य वातावरणाचा FRP-मर्यादित कंक्रीटच्या टिकाऊपणावर परिणाम होतो, ज्यामुळे त्याची ताकद धोक्यात येते.
अनेक संशोधकांनी वेगवेगळ्या क्रॉस-सेक्शनल आकार आणि आकारांसह कॉंक्रिटमधील ताण आणि ताण बदलांचा अभ्यास केला आहे.यांग वगैरे.6 मध्ये असे आढळले की अंतिम ताण आणि ताण तंतुमय ऊतींच्या जाडीच्या वाढीशी सकारात्मक संबंध आहेत.Wu et al.7 ने अंतिम ताण आणि भारांचा अंदाज लावण्यासाठी विविध फायबर प्रकारांचा वापर करून FRP-संबंधित काँक्रीटसाठी ताण-ताण वक्र प्राप्त केले.Lin et al.8 ला आढळले की गोलाकार, चौरस, आयताकृती आणि लंबवर्तुळाकार बारसाठी FRP स्ट्रेस-स्ट्रेन मॉडेल्स देखील मोठ्या प्रमाणात भिन्न आहेत, आणि पॅरामीटर्स म्हणून रुंदी आणि कोपरा त्रिज्या यांचे गुणोत्तर वापरून नवीन डिझाइन-ओरिएंटेड स्ट्रेस-स्ट्रेन मॉडेल विकसित केले.Lam et al.9 ने निरीक्षण केले की FRP च्या नॉन-एकसमान ओव्हरलॅप आणि वक्रतेचा परिणाम स्लॅब तन्य चाचण्यांपेक्षा FRP मध्ये कमी फ्रॅक्चर ताण आणि ताण निर्माण झाला.याव्यतिरिक्त, शास्त्रज्ञांनी वेगवेगळ्या वास्तविक-जगातील डिझाइन गरजांनुसार आंशिक मर्यादा आणि नवीन प्रतिबंध पद्धतींचा अभ्यास केला आहे.वांग वगैरे.[१०] तीन मर्यादित मोडमध्ये पूर्ण, अंशतः आणि अनिर्बंध काँक्रीटवर अक्षीय कम्प्रेशन चाचण्या केल्या.एक "स्ट्रेस-स्ट्रेन" मॉडेल विकसित केले गेले आहे आणि अंशतः बंद केलेल्या कॉंक्रिटसाठी मर्यादित प्रभावाचे गुणांक दिले आहेत.वू इ.11 ने FRP-मर्यादित कंक्रीटच्या ताण-तणाव अवलंबित्वाचा अंदाज लावण्यासाठी एक पद्धत विकसित केली आहे जी खात्याच्या आकाराचे परिणाम घेते.Moran et al.12 ने FRP हेलिकल स्ट्रिप्ससह बंधनकारक कॉंक्रिटच्या अक्षीय मोनोटोनिक कॉम्प्रेशन गुणधर्मांचे मूल्यांकन केले आणि त्याचे ताण-ताण वक्र प्राप्त केले.तथापि, वरील अभ्यासात प्रामुख्याने आंशिक बंदिस्त काँक्रीट आणि पूर्णपणे बंदिस्त काँक्रीटमधील फरक तपासला जातो.काँक्रीट विभागांना अंशतः मर्यादित करणाऱ्या FRP च्या भूमिकेचा तपशीलवार अभ्यास केलेला नाही.
या व्यतिरिक्त, अभ्यासामध्ये एफआरपी-प्रतिबंधित कॉंक्रिटच्या कार्यक्षमतेचे मूल्यमापन संकुचित शक्ती, ताण बदल, लवचिकतेचे प्रारंभिक मापांक आणि विविध परिस्थितींमध्ये स्ट्रेन-हार्डनिंग मॉड्यूलसच्या दृष्टीने केले गेले.तिजानी वगैरे.13,14 मध्ये असे आढळून आले की FRP-मर्यादित कॉंक्रिटची ​​दुरुस्तीक्षमता सुरुवातीला खराब झालेल्या काँक्रीटवरील FRP दुरुस्तीच्या प्रयोगांमध्ये वाढत्या नुकसानीमुळे कमी होते.मा इ.[१५] एफआरपी-अवरोधित काँक्रीट स्तंभांवरील प्रारंभिक नुकसानाच्या परिणामाचा अभ्यास केला आणि असे मानले की तन्य शक्तीवरील नुकसान अंशाचा प्रभाव नगण्य होता, परंतु पार्श्व आणि अनुदैर्ध्य विकृतीवर लक्षणीय परिणाम झाला.तथापि, काओ आणि इतर.16 सुरुवातीच्या नुकसानामुळे प्रभावित झालेल्या FRP-संबंधित कॉंक्रिटचे ताण-ताण वक्र आणि ताण-ताण लिफाफा वक्र पाहिले.सुरुवातीच्या काँक्रीटच्या अपयशावरील अभ्यासाव्यतिरिक्त, कठोर पर्यावरणीय परिस्थितीत FRP-मर्यादित काँक्रीटच्या टिकाऊपणावरही काही अभ्यास केले गेले आहेत.या शास्त्रज्ञांनी कठोर परिस्थितीत FRP-प्रतिबंधित कॉंक्रिटच्या निकृष्टतेचा अभ्यास केला आणि सेवा जीवनाचा अंदाज लावण्यासाठी ऱ्हास मॉडेल तयार करण्यासाठी नुकसान मूल्यांकन तंत्र वापरले.Xie et al.17 ने हायड्रोथर्मल वातावरणात FRP-संबंधित काँक्रीट ठेवले आणि असे आढळले की हायड्रोथर्मल परिस्थिती FRP च्या यांत्रिक गुणधर्मांवर लक्षणीय परिणाम करते, परिणामी त्याची संकुचित शक्ती हळूहळू कमी होते.आम्ल-बेस वातावरणात, CFRP आणि कॉंक्रिटमधील इंटरफेस खराब होतो.विसर्जनाची वेळ जसजशी वाढत जाते, तसतसे CFRP थराच्या नाशाची ऊर्जा सोडण्याचा दर लक्षणीयरीत्या कमी होतो, ज्यामुळे अंततः 18,19,20 इंटरफेसियल नमुने नष्ट होतात.याव्यतिरिक्त, काही शास्त्रज्ञांनी FRP-मर्यादित कॉंक्रिटवर गोठवण्याचे आणि वितळण्याचे परिणाम देखील अभ्यासले आहेत.Liu et al.21 ने नमूद केले की CFRP rebar ची फ्रीझ-थॉ सायकल अंतर्गत सापेक्ष डायनॅमिक मॉड्यूलस, संकुचित शक्ती आणि ताण-ताण गुणोत्तरावर आधारित चांगली टिकाऊपणा आहे.याव्यतिरिक्त, एक मॉडेल प्रस्तावित आहे जे कॉंक्रिटच्या यांत्रिक गुणधर्मांच्या बिघडण्याशी संबंधित आहे.तथापि, Peng et al.22 ने तापमान आणि फ्रीझ-थॉ सायकल डेटा वापरून CFRP आणि कॉंक्रिट अॅडसिव्हच्या आयुष्याची गणना केली.गुआंग वगैरे.23 ने कॉंक्रिटच्या जलद फ्रीझ-थॉ चाचण्या केल्या आणि फ्रीझ-थॉ एक्सपोजर अंतर्गत खराब झालेल्या थराच्या जाडीवर आधारित दंव प्रतिरोधकतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी एक पद्धत प्रस्तावित केली.यझदानी वगैरे.24 ने कॉंक्रिटमध्ये क्लोराईड आयनच्या प्रवेशावर FRP स्तरांच्या प्रभावाचा अभ्यास केला.परिणाम दर्शविते की एफआरपी थर रासायनिकदृष्ट्या प्रतिरोधक आहे आणि बाह्य क्लोराईड आयनांपासून आतील काँक्रीटचे पृथक्करण करते.Liu et al.25 सल्फेट-कोरोडेड FRP कॉंक्रिटसाठी सिम्युलेटेड पील टेस्ट परिस्थिती, एक स्लिप मॉडेल तयार केले आणि FRP-कॉंक्रीट इंटरफेसच्या ऱ्हासाचा अंदाज लावला.वांग वगैरे.26 ने एकअक्षीय कम्प्रेशन चाचण्यांद्वारे FRP-संबंधित सल्फेट-इरोडेड कॉंक्रिटसाठी ताण-ताण मॉडेल स्थापित केले.झोऊ आणि इतर.[२७] मिठाच्या एकत्रित फ्रीझ-थॉ चक्रांमुळे अपरिष्कृत काँक्रीटच्या नुकसानीचा अभ्यास केला आणि अपयशी यंत्रणेचे वर्णन करण्यासाठी प्रथमच लॉजिस्टिक फंक्शनचा वापर केला.या अभ्यासांनी FRP-मर्यादित कंक्रीटच्या टिकाऊपणाचे मूल्यमापन करण्यात लक्षणीय प्रगती केली आहे.तथापि, बहुतेक संशोधकांनी एका प्रतिकूल परिस्थितीत इरोसिव्ह मीडिया मॉडेलिंगवर लक्ष केंद्रित केले आहे.विविध पर्यावरणीय परिस्थितींमुळे संबंधित इरोशनमुळे कॉंक्रिटचे अनेकदा नुकसान होते.या एकत्रित पर्यावरणीय परिस्थितीमुळे FRP-प्रतिबंधित कॉंक्रिटची ​​कार्यक्षमता गंभीरपणे खराब होते.
सल्फेशन आणि फ्रीझ-थॉ सायकल हे कॉंक्रिटच्या टिकाऊपणावर परिणाम करणारे दोन विशिष्ट महत्त्वाचे पॅरामीटर्स आहेत.एफआरपी स्थानिकीकरण तंत्रज्ञान कॉंक्रिटचे गुणधर्म सुधारू शकते.हे अभियांत्रिकी आणि संशोधनामध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते, परंतु सध्या त्याच्या मर्यादा आहेत.अनेक अभ्यासांनी FRP-प्रतिबंधित काँक्रीटच्या सल्फेट गंजला थंड प्रदेशात प्रतिकार करण्यावर लक्ष केंद्रित केले आहे.सोडियम सल्फेट आणि फ्रीझ-थॉद्वारे पूर्णपणे बंद, अर्ध-बंद आणि खुल्या काँक्रीटची धूप होण्याची प्रक्रिया अधिक तपशीलवार अभ्यासास पात्र आहे, विशेषत: या लेखात वर्णन केलेली नवीन अर्ध-बंद पद्धत.काँक्रीट स्तंभावरील मजबुतीकरण प्रभावाचा अभ्यास देखील एफआरपी टिकवून ठेवण्याच्या आणि इरोशनच्या क्रमाची देवाणघेवाण करून केला गेला.बॉण्ड इरोशनमुळे नमुन्यातील मायक्रोकॉस्मिक आणि मॅक्रोस्कोपिक बदल इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप, पीएच चाचणी, एसईएम इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप, ईएमएफ एनर्जी स्पेक्ट्रम विश्लेषण आणि एकअक्षीय यांत्रिक चाचणीद्वारे वैशिष्ट्यीकृत होते.याव्यतिरिक्त, हा अभ्यास एकअक्षीय यांत्रिक चाचणीमध्ये उद्भवणार्‍या तणाव-ताण संबंधांना नियंत्रित करणार्‍या कायद्यांची चर्चा करतो.प्रायोगिकरित्या सत्यापित मर्यादा ताण आणि ताण मूल्ये चार विद्यमान मर्यादा ताण-ताण मॉडेल्स वापरून त्रुटी विश्लेषणाद्वारे प्रमाणित केली गेली.प्रस्तावित मॉडेल सामग्रीच्या अंतिम ताण आणि ताकदीचा पूर्ण अंदाज लावू शकतो, जे भविष्यातील FRP मजबुतीकरण सरावासाठी उपयुक्त आहे.शेवटी, हे FRP कॉंक्रिट सॉल्ट फ्रॉस्ट रेझिस्टन्स संकल्पनेसाठी वैचारिक आधार म्हणून काम करते.
हा अभ्यास FRP-मर्यादित कॉंक्रिटच्या खराबतेचे मूल्यांकन करतो ज्यामध्ये सल्फेट सोल्यूशन गंज वापरून फ्रीझ-थॉ सायकलच्या संयोजनात वापरला जातो.स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी, पीएच चाचणी, ईडीएस एनर्जी स्पेक्ट्रोस्कोपी आणि अक्षीय यांत्रिक चाचणी वापरून कॉंक्रिट इरोशनमुळे होणारे सूक्ष्म आणि मॅक्रोस्कोपिक बदल प्रदर्शित केले गेले आहेत.याव्यतिरिक्त, बॉन्ड इरोशनच्या अधीन असलेल्या FRP-संबंधित कॉंक्रिटचे यांत्रिक गुणधर्म आणि ताण-तणाव बदल अक्षीय कॉम्प्रेशन प्रयोग वापरून तपासले गेले.
FRP बंदिस्त काँक्रीटमध्ये कच्चे काँक्रीट, FRP बाह्य आवरण सामग्री आणि इपॉक्सी अॅडेसिव्ह असतात.दोन बाह्य इन्सुलेशन साहित्य निवडले गेले: CFRP आणि GRP, सामग्रीचे गुणधर्म तक्ता 1 मध्ये दर्शविले आहेत. इपॉक्सी रेजिन्स A आणि B चिकटवता म्हणून वापरले गेले (खंडानुसार 2:1 मिश्रण).तांदूळ.1 कॉंक्रिट मिक्स मटेरियलच्या बांधकामाचे तपशील स्पष्ट करते.आकृती 1a मध्ये, स्वान पीओ 42.5 पोर्टलँड सिमेंट वापरले होते.अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, खडबडीत एकत्रित बेसाल्ट दगड अनुक्रमे 5-10 आणि 10-19 मिमी व्यासाचे असतात.1b आणि c.अंजीर मध्ये एक बारीक भराव म्हणून 1g 2.3 च्या सूक्ष्मता मॉड्यूलससह नैसर्गिक नदी वाळू वापरली.निर्जल सोडियम सल्फेट आणि ठराविक प्रमाणात पाण्याच्या ग्रॅन्युलमधून सोडियम सल्फेटचे द्रावण तयार करा.
काँक्रीट मिश्रणाची रचना: a – सिमेंट, b – एकूण 5-10 मिमी, c – एकूण 10-19 मिमी, d – नदी वाळू.
कॉंक्रिटची ​​रचना ताकद 30 MPa आहे, ज्यामुळे 40 ते 100 मिमीच्या ताज्या सिमेंट काँक्रीटचे सेटलमेंट होते.काँक्रीट मिश्रणाचे प्रमाण तक्ता 2 मध्ये दर्शविले आहे आणि खडबडीत एकूण 5-10 मिमी आणि 10-20 मिमीचे गुणोत्तर 3:7 आहे.प्रथम 10% NaSO4 द्रावण तयार करून आणि नंतर फ्रीझ-थॉ सायकल चेंबरमध्ये द्रावण ओतून पर्यावरणाशी परस्परसंवादाचा परिणाम तयार केला गेला.
कॉंक्रिटचे मिश्रण 0.5 मीटर 3 सक्तीच्या मिक्सरमध्ये तयार केले गेले आणि आवश्यक नमुने घालण्यासाठी कॉंक्रिटची ​​संपूर्ण बॅच वापरली गेली.सर्व प्रथम, कॉंक्रिटचे घटक टेबल 2 नुसार तयार केले जातात आणि सिमेंट, वाळू आणि खडबडीत एकूण तीन मिनिटांसाठी प्रिमिक्स केले जातात.नंतर समान रीतीने पाणी वितरित करा आणि 5 मिनिटे ढवळा.पुढे, काँक्रीटचे नमुने दंडगोलाकार मोल्ड्समध्ये टाकले गेले आणि कंप पावणाऱ्या टेबलवर कॉम्पॅक्ट केले गेले (मोल्डचा व्यास 10 सेमी, उंची 20 सेमी).
28 दिवस उपचार केल्यानंतर, नमुने एफआरपी सामग्रीसह गुंडाळले गेले.हा अभ्यास प्रबलित कंक्रीट स्तंभांसाठी तीन पद्धतींवर चर्चा करतो, ज्यात पूर्ण बंद, अर्ध-प्रतिबंधित आणि अनिर्बंध समाविष्ट आहे.दोन प्रकार, CFRP आणि GFRP, मर्यादित सामग्रीसाठी वापरले जातात.FRP पूर्णपणे बंद केलेले FRP काँक्रीट शेल, 20 सेमी उंच आणि 39 सेमी लांब.FRP-बद्ध काँक्रीटचा वरचा आणि खालचा भाग इपॉक्सीने सील केलेला नव्हता.अलीकडे प्रस्तावित हवाबंद तंत्रज्ञान म्हणून अर्ध-हर्मेटिक चाचणी प्रक्रिया खालीलप्रमाणे वर्णन केली आहे.
(2) शासक वापरून, FRP पट्ट्यांची स्थिती निश्चित करण्यासाठी काँक्रीटच्या दंडगोलाकार पृष्ठभागावर एक रेषा काढा, पट्ट्यांमधील अंतर 2.5 सेमी आहे.नंतर ज्या ठिकाणी एफआरपीची गरज नाही अशा काँक्रीटच्या भोवती टेप गुंडाळा.
(३) काँक्रीट पृष्ठभाग सँडपेपरने गुळगुळीत पॉलिश केला जातो, अल्कोहोल लोकरने पुसला जातो आणि इपॉक्सी लेपित केला जातो.नंतर फायबरग्लासच्या पट्ट्या काँक्रीटच्या पृष्ठभागावर हाताने चिकटवा आणि अंतर दाबा जेणेकरून फायबरग्लास कॉंक्रिटच्या पृष्ठभागावर पूर्णपणे चिकटून राहील आणि हवेचे बुडबुडे टाळतील.शेवटी, एका शासकाने बनवलेल्या चिन्हांनुसार, FRP पट्ट्या काँक्रीटच्या पृष्ठभागावर वरपासून खालपर्यंत चिकटवा.
(४) अर्ध्या तासानंतर, काँक्रीट एफआरपीपासून वेगळे झाले आहे का ते तपासा.एफआरपी घसरत असेल किंवा चिकटत असेल तर ती तात्काळ निश्चित करावी.मोल्ड केलेले नमुने 7 दिवसांसाठी बरे करणे आवश्यक आहे जेणेकरून ते बरे झाले पाहिजे.
(५) क्युअर केल्यानंतर, काँक्रीटच्या पृष्ठभागावरून टेप काढण्यासाठी उपयुक्तता चाकू वापरा आणि शेवटी अर्ध-हर्मेटिक FRP काँक्रीट स्तंभ मिळवा.
विविध मर्यादा अंतर्गत परिणाम अंजीर मध्ये दर्शविले आहेत.2. आकृती 2a पूर्ण बंद CFRP काँक्रीट दाखवते, आकृती 2b अर्ध-सामान्यीकृत CFRP काँक्रीट दाखवते, आकृती 2c पूर्ण बंद GFRP काँक्रीट दाखवते आणि आकृती 2d अर्ध-अवरोधित CFRP काँक्रीट दाखवते.
संलग्न शैली: (अ) पूर्णपणे बंद CFRP;(b) अर्ध-बंद कार्बन फायबर;(c) पूर्णपणे फायबरग्लासमध्ये बंद;(d) अर्ध-बंद फायबरग्लास.
सिलिंडरच्या इरोशन नियंत्रण कार्यक्षमतेवर एफआरपी मर्यादा आणि इरोशन अनुक्रमांचा प्रभाव तपासण्यासाठी चार मुख्य पॅरामीटर्स डिझाइन केले आहेत.तक्ता 3 कंक्रीट स्तंभ नमुन्यांची संख्या दर्शविते.डेटा सुसंगत ठेवण्यासाठी प्रत्येक श्रेणीसाठी नमुन्यांमध्ये तीन समान स्थितीचे नमुने समाविष्ट आहेत.या लेखातील सर्व प्रायोगिक परिणामांसाठी तीन नमुन्यांच्या सरासरीचे विश्लेषण केले गेले.
(1) हवाबंद सामग्री कार्बन फायबर किंवा फायबरग्लास म्हणून वर्गीकृत आहे.कॉंक्रिटच्या मजबुतीकरणावर दोन प्रकारच्या तंतूंच्या प्रभावाची तुलना केली गेली.
(२) काँक्रीट कॉलम कंटेनमेंट पद्धती तीन प्रकारांमध्ये विभागल्या आहेत: पूर्णपणे मर्यादित, अर्ध-मर्यादित आणि अमर्यादित.अर्ध-बंदिस्त काँक्रीट स्तंभांच्या धूप प्रतिरोधाची तुलना इतर दोन प्रकारांशी केली गेली.
(३) इरोशन परिस्थिती म्हणजे फ्रीझ-थॉ सायकल अधिक सल्फेट सोल्यूशन, आणि फ्रीझ-थॉ चक्रांची संख्या अनुक्रमे 0, 50 आणि 100 पट आहे.FRP-अवरोधित काँक्रीट स्तंभांवर जोडलेल्या इरोशनचा परिणाम अभ्यासण्यात आला आहे.
(4) चाचणीचे तुकडे तीन गटांमध्ये विभागले गेले आहेत.पहिला गट म्हणजे एफआरपी गुंडाळणे आणि नंतर गंजणे, दुसरा गट प्रथम गंजणे आणि नंतर गुंडाळणे आणि तिसरा गट प्रथम गंजणे आणि नंतर गुंडाळणे आणि नंतर गंजणे.
प्रायोगिक प्रक्रियेमध्ये युनिव्हर्सल टेस्टिंग मशीन, टेन्साइल टेस्टिंग मशीन, फ्रीझ-थॉ सायकल युनिट (सीडीआर-झेड प्रकार), इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप, पीएच मीटर, स्ट्रेन गेज, विस्थापन यंत्र, एसईएम इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप आणि एक या अभ्यासात ईडीएस ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषक.नमुना 10 सेमी उंच आणि 20 सेमी व्यासाचा कॉंक्रीट स्तंभ आहे.आकृती 3a मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, ओतल्यानंतर आणि कॉम्पॅक्शननंतर 28 दिवसांच्या आत कॉंक्रिट बरे झाले.सर्व नमुने कास्टिंगनंतर काढले गेले आणि 28 दिवस 18-22°C आणि 95% सापेक्ष आर्द्रतेवर ठेवले गेले आणि नंतर काही नमुने फायबरग्लासने गुंडाळले गेले.
चाचणी पद्धती: (अ) स्थिर तापमान आणि आर्द्रता राखण्यासाठी उपकरणे;(b) फ्रीझ-थॉ सायकल मशीन;(c) सार्वत्रिक चाचणी मशीन;(d) pH टेस्टर;(e) सूक्ष्म निरीक्षण.
फ्रीझ-थॉ प्रयोग आकृती 3b मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे फ्लॅश फ्रीझ पद्धत वापरतो.GB/T 50082-2009 “पारंपारिक काँक्रीटसाठी टिकाऊपणा मानके” नुसार, काँक्रीटचे नमुने 10% सोडियम सल्फेट द्रावणात 15-20°C तापमानात गोठवण्याआधी आणि वितळण्यापूर्वी 4 दिवस पूर्णपणे बुडवले गेले.त्यानंतर, सल्फेटचा हल्ला सुरू होतो आणि फ्रीझ-थॉ सायकलसह एकाच वेळी समाप्त होतो.फ्रीझ-थॉ सायकल वेळ 2 ते 4 तास आहे आणि डीफ्रॉस्टिंगची वेळ सायकलच्या वेळेच्या 1/4 पेक्षा कमी नसावी.नमुना कोर तापमान (-18±2) ते (5±2) °С च्या श्रेणीमध्ये राखले पाहिजे.गोठलेल्या ते डीफ्रॉस्टिंगच्या संक्रमणास दहा मिनिटांपेक्षा जास्त वेळ लागू नये.अंजीर 3d मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, 25 फ्रीझ-थॉ चक्रांमध्ये वजन कमी करणे आणि द्रावणातील pH बदलाचा अभ्यास करण्यासाठी प्रत्येक श्रेणीतील तीन दंडगोलाकार एकसारखे नमुने वापरले गेले.प्रत्येक 25 फ्रीझ-थॉ चक्रांनंतर, नमुने काढून टाकले गेले आणि त्यांचे ताजे वजन (Wd) निर्धारित करण्यापूर्वी पृष्ठभाग साफ केले गेले.सर्व प्रयोग नमुन्यांच्या त्रिगुणांमध्ये केले गेले आणि चाचणी परिणामांवर चर्चा करण्यासाठी सरासरी मूल्ये वापरली गेली.नमुन्याचे वस्तुमान आणि सामर्थ्य कमी होण्याची सूत्रे खालीलप्रमाणे निर्धारित केली जातात:
फॉर्म्युलामध्ये, ΔWd हे प्रत्येक 25 फ्रीझ-थॉ सायकलनंतर नमुन्याचे वजन कमी (%) आहे, W0 हे फ्रीझ-थॉ सायकल (किलो) आधी कंक्रीटच्या नमुन्याचे सरासरी वजन आहे, Wd हे सरासरी कॉंक्रीट वजन आहे.25 फ्रीझ-थॉ सायकल (किलो) नंतर नमुन्याचे वजन.
नमुन्याचे सामर्थ्य डिग्रेडेशन गुणांक Kd द्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे आणि गणना सूत्र खालीलप्रमाणे आहे:
फॉर्म्युलामध्ये, ΔKd हा प्रत्येक 50 फ्रीझ-थॉ सायकलनंतर नमुन्याच्या ताकद कमी होण्याचा दर (%) आहे, f0 ही फ्रीझ-थॉ सायकल (MPa) आधी कंक्रीटच्या नमुन्याची सरासरी ताकद आहे, fd ही सरासरी ताकद आहे 50 फ्रीझ-थॉ सायकल्स (MPa) साठी ठोस नमुना.
अंजीर वर.3c कॉंक्रिटच्या नमुन्यांसाठी कंप्रेसिव्ह टेस्टिंग मशीन दाखवते."काँक्रीटच्या भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्मांसाठी चाचणी पद्धतींसाठी मानक" (GBT50081-2019) नुसार, संकुचित शक्तीसाठी कंक्रीट स्तंभांची चाचणी करण्याची पद्धत परिभाषित केली आहे.कॉम्प्रेशन चाचणीमध्ये लोडिंग दर 0.5 MPa/s आहे आणि संपूर्ण चाचणीमध्ये सतत आणि अनुक्रमिक लोडिंग वापरले जाते.यांत्रिक चाचणी दरम्यान प्रत्येक नमुन्यासाठी लोड-विस्थापन संबंध रेकॉर्ड केले गेले.अक्षीय आणि क्षैतिज ताण मोजण्यासाठी काँक्रीटच्या बाह्य पृष्ठभागावर आणि नमुन्यांच्या FRP स्तरांना स्ट्रेन गेज जोडलेले होते.कॉम्प्रेशन चाचणी दरम्यान नमुन्यातील ताणातील बदल रेकॉर्ड करण्यासाठी यांत्रिक चाचणीमध्ये स्ट्रेन सेलचा वापर केला जातो.
प्रत्येक 25 फ्रीझ-थॉ सायकल, फ्रीझ-थॉ सोल्यूशनचा एक नमुना काढून टाकला जातो आणि कंटेनरमध्ये ठेवला जातो.अंजीर वर.3d कंटेनरमधील नमुना द्रावणाची pH चाचणी दाखवते.फ्रीझ-थॉ परिस्थितीत नमुन्याच्या पृष्ठभागाची आणि क्रॉस सेक्शनची सूक्ष्म तपासणी अंजीर 3d मध्ये दर्शविली आहे.सल्फेट सोल्युशनमध्ये 50 आणि 100 फ्रीझ-थॉ चक्रानंतर विविध नमुन्यांच्या पृष्ठभागाची स्थिती सूक्ष्मदर्शकाखाली पाहिली गेली.सूक्ष्मदर्शक 400x मोठेपणा वापरते.नमुन्याच्या पृष्ठभागाचे निरीक्षण करताना, FRP थर आणि काँक्रीटच्या बाहेरील थराची धूप प्रामुख्याने दिसून येते.नमुन्याच्या क्रॉस सेक्शनचे निरीक्षण मूलतः बाह्य स्तरापासून 5, 10 आणि 15 मिमीच्या अंतरावर इरोशन स्थिती निवडते.सल्फेट उत्पादने आणि फ्रीझ-थॉ सायकल तयार करण्यासाठी पुढील चाचणी आवश्यक आहे.म्हणून, निवडलेल्या नमुन्यांच्या सुधारित पृष्ठभागाची तपासणी एनर्जी डिस्पर्सिव्ह स्पेक्ट्रोमीटर (EDS) ने सुसज्ज स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप (SEM) वापरून करण्यात आली.
इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपने नमुना पृष्ठभागाची दृष्यदृष्ट्या तपासणी करा आणि 400X मोठेपणा निवडा.फ्रीझ-थॉ चक्रांतर्गत अर्ध-बंदिस्त आणि जोडविरहित GRP कॉंक्रिटमध्ये पृष्ठभागाचे नुकसान आणि सल्फेट्सच्या संपर्कात येण्याचे प्रमाण खूप जास्त आहे, तर पूर्णपणे बंद केलेल्या काँक्रीटमध्ये ते नगण्य आहे.पहिली श्रेणी सोडियम सल्फेट आणि 0 ते 100 फ्रीझ-थॉ चक्रांद्वारे मुक्त-वाहणार्या कॉंक्रिटची ​​धूप होण्याच्या घटनेचा संदर्भ देते, चित्र 4a मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे.दंव प्रदर्शनाशिवाय कंक्रीट नमुने दृश्यमान वैशिष्ट्यांशिवाय एक गुळगुळीत पृष्ठभाग आहे.50 इरोशननंतर, पृष्ठभागावरील लगदा ब्लॉक अर्धवट सोलून, लगदाचा पांढरा कवच उघडकीस आला.100 इरोशननंतर, कॉंक्रिटच्या पृष्ठभागाच्या व्हिज्युअल तपासणी दरम्यान सोल्यूशनचे शेल पूर्णपणे खाली पडले.सूक्ष्म निरीक्षणात असे दिसून आले की 0 फ्रीझ-थॉ इरोडेड कॉंक्रिटचा पृष्ठभाग गुळगुळीत होता आणि पृष्ठभागाचा एकूण भाग आणि मोर्टार एकाच समतलात होते.50 फ्रीझ-थॉ चक्रांनी खोडलेल्या काँक्रीटच्या पृष्ठभागावर असमान, खडबडीत पृष्ठभाग दिसून आला.हे या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले जाऊ शकते की काही मोर्टार नष्ट होते आणि थोड्या प्रमाणात पांढरे दाणेदार क्रिस्टल्स पृष्ठभागावर चिकटतात, जे प्रामुख्याने एकत्रित, तोफ आणि पांढरे क्रिस्टल्स बनलेले असतात.100 फ्रीझ-थॉ चक्रांनंतर, काँक्रीटच्या पृष्ठभागावर पांढरे क्रिस्टल्सचे एक मोठे क्षेत्र दिसू लागले, तर गडद खडबडीत एकूण बाह्य वातावरणाच्या संपर्कात आले.सध्या, काँक्रीटच्या पृष्ठभागावर मुख्यतः एकत्रित आणि पांढरे क्रिस्टल्स उघडलेले आहेत.
इरोसिव्ह फ्रीझ-थॉ कॉंक्रीट स्तंभाचे आकारशास्त्र: (अ) अनिर्बंध काँक्रीट स्तंभ;(b) अर्ध-बंद कार्बन फायबर प्रबलित काँक्रीट;(c) GRP अर्ध-बंद काँक्रीट;(d) पूर्णपणे बंद CFRP काँक्रीट;(e) GRP काँक्रीट अर्ध-बंद काँक्रीट.
दुसरी श्रेणी म्हणजे अर्ध-हर्मेटिक सीएफआरपी आणि जीआरपी कॉंक्रिट स्तंभांचे फ्रीझ-थॉ सायकल अंतर्गत गंज आणि सल्फेटच्या संपर्कात, चित्र 4b, c मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे.व्हिज्युअल तपासणी (1x मॅग्निफिकेशन) दर्शवले की तंतुमय थराच्या पृष्ठभागावर हळूहळू एक पांढरी पावडर तयार झाली, जी फ्रीझ-थॉ चक्रांच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे त्वरीत पडली.फ्रीझ-थॉ चक्रांची संख्या वाढल्यामुळे अर्ध-हर्मेटिक FRP कॉंक्रिटची ​​अनिर्बंध पृष्ठभागाची धूप अधिक स्पष्ट झाली."ब्लोटिंग" ची दृश्यमान घटना (कॉंक्रीट स्तंभाच्या द्रावणाची उघडी पृष्ठभाग कोसळण्याच्या मार्गावर आहे).तथापि, शेजारील कार्बन फायबर कोटिंगमुळे सोलण्याच्या घटनेला अंशतः अडथळा येतो).सूक्ष्मदर्शकाखाली, कृत्रिम कार्बन तंतू 400x मोठेपणावर काळ्या पार्श्वभूमीवर पांढरे धागे म्हणून दिसतात.तंतूंचा गोल आकार आणि असमान प्रकाशामुळे ते पांढरे दिसतात, परंतु कार्बन फायबरचे बंडल स्वतःच काळे असतात.फायबरग्लास हा सुरुवातीला पांढर्‍या धाग्यासारखा असतो, पण चिकटवल्यावर तो पारदर्शक होतो आणि फायबरग्लासच्या आतील काँक्रीटची स्थिती स्पष्टपणे दिसते.फायबरग्लास चमकदार पांढरा आहे आणि बाईंडर पिवळसर आहे.दोन्ही रंग अतिशय हलके आहेत, त्यामुळे गोंदाचा रंग फायबरग्लासच्या पट्ट्या लपवेल, ज्यामुळे एकूणच देखावा पिवळसर होईल.कार्बन आणि काचेचे तंतू बाह्य इपॉक्सी रेझिनच्या नुकसानीपासून संरक्षित आहेत.फ्रीझ-थॉ हल्ल्यांची संख्या वाढल्याने, पृष्ठभागावर अधिक व्हॉईड्स आणि काही पांढरे क्रिस्टल्स दिसू लागले.जसजसे सल्फेट गोठवण्याचे चक्र वाढते, बाईंडर हळूहळू पातळ होते, पिवळसर रंग नाहीसा होतो आणि तंतू दिसू लागतात.
तिसरी श्रेणी म्हणजे फ्रीज-थॉ सायकल अंतर्गत पूर्णपणे बंद CFRP आणि GRP कॉंक्रिटचे गंज आणि सल्फेटच्या संपर्कात येणे, चित्र 4d, e मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे.पुन्हा, निरीक्षण केलेले परिणाम कॉंक्रिट स्तंभाच्या दुसऱ्या प्रकारच्या प्रतिबंधित विभागासारखेच आहेत.
वर वर्णन केलेल्या तीन प्रतिबंध पद्धती लागू केल्यानंतर आढळलेल्या घटनेची तुलना करा.फ्रीझ-थॉ सायकल्सची संख्या वाढल्यामुळे पूर्णपणे इन्सुलेटेड एफआरपी कॉंक्रिटमधील तंतुमय ऊतक स्थिर राहतात.दुसरीकडे, चिकट रिंग थर पृष्ठभागावर पातळ आहे.इपॉक्सी रेजिन्स मुख्यतः ओपन-रिंग सल्फ्यूरिक ऍसिडमधील सक्रिय हायड्रोजन आयनांवर प्रतिक्रिया देतात आणि सल्फेट28 सह क्वचितच प्रतिक्रिया देतात.अशाप्रकारे, असे मानले जाऊ शकते की इरोशन मुख्यतः फ्रीझ-थॉ चक्रांच्या परिणामी चिकट थरच्या गुणधर्मांमध्ये बदल करते, ज्यामुळे एफआरपीचा मजबुतीकरण प्रभाव बदलतो.FRP अर्ध-हर्मेटिक कॉंक्रिटच्या काँक्रीटच्या पृष्ठभागावर अनिर्बंध काँक्रीटच्या पृष्ठभागाप्रमाणेच धूप होते.त्याचा एफआरपी थर पूर्णपणे बंद केलेल्या काँक्रीटच्या एफआरपी थराशी संबंधित आहे आणि नुकसान स्पष्ट नाही.तथापि, अर्ध-सीलबंद GRP कॉंक्रिटमध्ये, जेथे फायबरच्या पट्ट्या उघडी झालेल्या काँक्रीटला छेदतात तेथे मोठ्या प्रमाणात इरोशनल क्रॅक होतात.फ्रीझ-थॉ सायकल्सची संख्या वाढल्यामुळे उघड्या काँक्रीटच्या पृष्ठभागाची धूप अधिक तीव्र होते.
फ्रीझ-थॉ सायकल आणि सल्फेट सोल्यूशन्सच्या संपर्कात असताना पूर्णपणे बंद, अर्ध-बंद आणि अनिर्बंधित FRP कॉंक्रिटच्या आतील भागात लक्षणीय फरक दिसून आला.नमुना आडवा कापला गेला आणि 400x मोठेपणावर इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप वापरून क्रॉस सेक्शन पाहिला गेला.अंजीर वर.5 कॉंक्रिट आणि मोर्टारमधील सीमेपासून अनुक्रमे 5 मिमी, 10 मिमी आणि 15 मिमी अंतरावर सूक्ष्म प्रतिमा दर्शविते.असे आढळून आले आहे की जेव्हा सोडियम सल्फेटचे द्रावण फ्रीझ-थॉसह एकत्र केले जाते तेव्हा काँक्रीटचे नुकसान पृष्ठभागापासून आतील भागात हळूहळू तुटत जाते.कारण CFRP आणि GFRP-संबंधित कॉंक्रिटची ​​अंतर्गत धूप स्थिती सारखीच आहे, हा विभाग दोन कंटेनमेंट सामग्रीची तुलना करत नाही.
स्तंभाच्या काँक्रीट विभागाच्या आतील भागाचे सूक्ष्म निरीक्षण: (अ) फायबरग्लासद्वारे पूर्णपणे मर्यादित;(b) फायबरग्लासने अर्ध-बंद;(c) अमर्यादित.
FRP पूर्णपणे बंद केलेल्या काँक्रीटची अंतर्गत धूप अंजीर मध्ये दर्शविली आहे.5अ.क्रॅक 5 मिमी वर दृश्यमान आहेत, पृष्ठभाग तुलनेने गुळगुळीत आहे, कोणतेही क्रिस्टलायझेशन नाही.पृष्ठभाग गुळगुळीत आहे, क्रिस्टल्सशिवाय, 10 ते 15 मिमी जाड.FRP अर्ध-हर्मेटिक कॉंक्रिटची ​​अंतर्गत धूप अंजीर मध्ये दर्शविली आहे.5 B. क्रॅक आणि पांढरे स्फटिक 5mm आणि 10mm वर दिसतात आणि पृष्ठभाग 15mm वर गुळगुळीत आहे.आकृती 5c कॉंक्रिटच्या FRP स्तंभांचे विभाग दर्शविते जेथे 5, 10 आणि 15 मिमी येथे भेगा आढळल्या.काँक्रीटच्या बाहेरून आतील बाजूकडे सरकल्यामुळे भेगांमधील काही पांढरे स्फटिक हळूहळू दुर्मिळ होत गेले.अंतहीन काँक्रीट स्तंभांनी सर्वाधिक धूप दर्शविली, त्यानंतर अर्ध-प्रतिबंधित FRP काँक्रीट स्तंभ आहेत.सोडियम सल्फेटचा 100 फ्रीज-थॉ चक्रांहून अधिक पूर्ण बंद केलेल्या FRP काँक्रीट नमुन्यांच्या आतील भागावर फारसा प्रभाव पडला नाही.हे सूचित करते की पूर्णत: मर्यादित एफआरपी कॉंक्रिटच्या क्षरणाचे मुख्य कारण ठराविक कालावधीत फ्रीझ-थॉ इरोशनशी संबंधित आहे.क्रॉस सेक्शनच्या निरीक्षणावरून असे दिसून आले की गोठवण्याच्या आणि वितळण्याआधीचा विभाग गुळगुळीत आणि एकत्रितपणे मुक्त होता.काँक्रीट गोठते आणि विरघळते, तडे दिसतात, तेच एकंदरीत लागू होते आणि पांढरे दाणेदार स्फटिक क्रॅकने दाट झाकलेले असतात.अभ्यास27 ने दर्शविले आहे की जेव्हा कॉंक्रिट सोडियम सल्फेट सोल्युशनमध्ये ठेवले जाते तेव्हा सोडियम सल्फेट कॉंक्रिटमध्ये प्रवेश करेल, ज्यापैकी काही सोडियम सल्फेट क्रिस्टल्स म्हणून अवक्षेपित होतील आणि काही सिमेंटवर प्रतिक्रिया देतील.सोडियम सल्फेट क्रिस्टल्स आणि प्रतिक्रिया उत्पादने पांढर्या ग्रॅन्यूलसारखे दिसतात.
FRP संयुग्मित इरोशनमध्ये कंक्रीट क्रॅक पूर्णपणे मर्यादित करते, परंतु विभाग क्रिस्टलायझेशनशिवाय गुळगुळीत आहे.दुसरीकडे, FRP अर्ध-बंद आणि अनिर्बंध काँक्रीट विभागांमध्ये संयुग्मित इरोशन अंतर्गत अंतर्गत क्रॅक आणि क्रिस्टलायझेशन विकसित झाले आहे.प्रतिमेचे वर्णन आणि मागील अभ्यास29 नुसार, अनिर्बंध आणि अर्ध-प्रतिबंधित एफआरपी कॉंक्रिटची ​​संयुक्त इरोशन प्रक्रिया दोन टप्प्यात विभागली गेली आहे.कंक्रीट क्रॅकिंगचा पहिला टप्पा फ्रीझ-थॉ दरम्यान विस्तार आणि आकुंचनशी संबंधित आहे.जेव्हा सल्फेट कॉंक्रिटमध्ये प्रवेश करते आणि दृश्यमान होते, तेव्हा संबंधित सल्फेट फ्रीझ-थॉ आणि हायड्रेशन प्रतिक्रियांमुळे संकुचित झाल्यामुळे निर्माण झालेल्या क्रॅक भरते.म्हणून, सल्फेटचा सुरुवातीच्या टप्प्यावर कॉंक्रिटवर विशेष संरक्षणात्मक प्रभाव पडतो आणि काँक्रीटचे यांत्रिक गुणधर्म काही प्रमाणात सुधारू शकतात.सल्फेटच्या हल्ल्याचा दुसरा टप्पा सुरूच राहतो, भेगा किंवा व्हॉईड्स भेदतात आणि सिमेंटवर विक्रिया होऊन तुरटी तयार होते.परिणामी, क्रॅक आकारात वाढतो आणि नुकसानास कारणीभूत ठरतो.या काळात, अतिशीत आणि वितळण्याशी संबंधित विस्तार आणि आकुंचन प्रतिक्रियांमुळे कॉंक्रिटचे अंतर्गत नुकसान वाढेल, परिणामी भार सहन करण्याची क्षमता कमी होईल.
अंजीर वर.0, 25, 50, 75, आणि 100 फ्रीझ-थॉ चक्रांनंतर परीक्षण केलेल्या तीन मर्यादित पद्धतींसाठी 6 कॉंक्रीट गर्भधारणा सोल्यूशन्सचे pH बदल दर्शविते.अनिर्बंध आणि अर्ध-बंद एफआरपी कॉंक्रिट मोर्टारने 0 ते 25 फ्रीझ-थॉ सायकलमध्ये सर्वात जलद pH वाढ दर्शविली.त्यांचे पीएच मूल्य अनुक्रमे 7.5 ते 11.5 आणि 11.4 पर्यंत वाढले.फ्रीझ-थॉ सायकल्सची संख्या वाढल्यामुळे, 25-100 फ्रीझ-थॉ चक्रांनंतर पीएच वाढ हळूहळू कमी होत गेली.त्यांचे पीएच मूल्य अनुक्रमे 11.5 आणि 11.4 वरून 12.4 आणि 11.84 पर्यंत वाढले.कारण पूर्णपणे बाँड केलेले FRP कॉंक्रिट FRP थर व्यापते, सोडियम सल्फेट द्रावणात प्रवेश करणे कठीण आहे.त्याच वेळी, सिमेंट रचना बाह्य द्रावणांमध्ये प्रवेश करणे कठीण आहे.अशा प्रकारे, 0 आणि 100 फ्रीझ-थॉ सायकल दरम्यान पीएच हळूहळू 7.5 ते 8.0 पर्यंत वाढला.पीएचमध्ये बदल होण्याचे कारण खालीलप्रमाणे विश्लेषित केले आहे.काँक्रीटमधील सिलिकेट पाण्यातील हायड्रोजन आयनांशी एकत्रित होऊन सिलिकिक आम्ल बनते आणि उर्वरित OH- संतृप्त द्रावणाचा pH वाढवते.pH मधील बदल 0-25 फ्रीझ-थॉ सायकल्स दरम्यान अधिक स्पष्ट होता आणि 25-100 फ्रीझ-थॉ सायकल 30 मध्ये कमी उच्चारला गेला.तथापि, येथे असे आढळून आले की 25-100 फ्रीझ-थॉ सायकलनंतर pH सतत वाढत आहे.हे स्पष्ट केले जाऊ शकते की सोडियम सल्फेट कॉंक्रिटच्या आतील भागावर रासायनिक प्रतिक्रिया देते, द्रावणाचा पीएच बदलते.रासायनिक संरचनेचे विश्लेषण दर्शविते की कॉंक्रिट खालील प्रकारे सोडियम सल्फेटसह प्रतिक्रिया देते.
फॉर्म्युले (3) आणि (4) दाखवतात की सिमेंटमधील सोडियम सल्फेट आणि कॅल्शियम हायड्रॉक्साईड जिप्सम (कॅल्शियम सल्फेट) बनतात आणि कॅल्शियम सल्फेट पुढे सिमेंटमध्ये कॅल्शियम मेटाल्युमिनेटवर प्रतिक्रिया देऊन तुरटीचे स्फटिक तयार करतात.प्रतिक्रिया (4) मूलभूत OH- च्या निर्मितीसह आहे, ज्यामुळे pH मध्ये वाढ होते.तसेच, ही प्रतिक्रिया उलट करता येण्यासारखी असल्याने, pH ठराविक वेळी वाढते आणि हळूहळू बदलते.
अंजीर वर.7a सल्फेट सोल्युशनमध्ये फ्रीझ-थॉ सायकल दरम्यान पूर्णपणे बंद, अर्ध-बंद आणि इंटरलॉक केलेल्या GRP कॉंक्रिटचे वजन कमी दर्शवते.वस्तुमान हानीमध्ये सर्वात स्पष्ट बदल म्हणजे अप्रतिबंधित कंक्रीट.50 फ्रीझ-थॉ हल्ल्यांनंतर अनियंत्रित कॉंक्रिटने त्याचे वस्तुमान सुमारे 3.2% गमावले आणि 100 फ्रीझ-थॉ हल्ल्यांनंतर सुमारे 3.85%.परिणाम दर्शवितात की फ्री-फ्लो कॉंक्रिटच्या गुणवत्तेवर संयुग्मित इरोशनचा प्रभाव कमी होतो कारण फ्रीझ-थॉ चक्रांची संख्या वाढते.तथापि, नमुन्याच्या पृष्ठभागाचे निरीक्षण करताना, असे आढळून आले की 100 फ्रीझ-थॉ सायकलनंतर मोर्टारचे नुकसान 50 फ्रीझ-थॉ चक्रांनंतर जास्त होते.मागील विभागातील अभ्यासासह, असे गृहित धरले जाऊ शकते की कॉंक्रिटमध्ये सल्फेटच्या प्रवेशामुळे मोठ्या प्रमाणावर नुकसान कमी होते.दरम्यान, रासायनिक समीकरणांनुसार (3) आणि (4) अंदाजानुसार, अंतर्गतरित्या व्युत्पन्न तुरटी आणि जिप्सममुळे वजन कमी होते.
वजन बदल: (अ) वजन बदल आणि फ्रीझ-थॉ चक्रांची संख्या यांच्यातील संबंध;(b) वस्तुमान बदल आणि pH मूल्य यांच्यातील संबंध.
एफआरपी अर्ध-हर्मेटिक कॉंक्रिटचे वजन कमी करण्याचा बदल प्रथम कमी होतो आणि नंतर वाढतो.50 फ्रीझ-थॉ चक्रांनंतर, अर्ध-हर्मेटिक फायबरग्लास कॉंक्रिटचे वस्तुमान नुकसान सुमारे 1.3% आहे.100 चक्रांनंतर वजन कमी होणे 0.8% होते.म्हणून, सोडियम सल्फेट फ्री-फ्लोइंग कॉंक्रिटमध्ये प्रवेश करतो असा निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो.याव्यतिरिक्त, चाचणीच्या भागाच्या पृष्ठभागाच्या निरीक्षणावरून हे देखील दिसून आले की फायबरच्या पट्ट्या मोकळ्या भागात मोर्टार सोलण्यास प्रतिकार करू शकतात, ज्यामुळे वजन कमी होते.
पूर्णपणे बंद केलेल्या एफआरपी कॉंक्रिटच्या वस्तुमान हानीमधील बदल पहिल्या दोनपेक्षा वेगळा आहे.वस्तुमान गमावत नाही, परंतु जोडते.50 फ्रॉस्ट-थॉ इरोशननंतर, वस्तुमान सुमारे 0.08% वाढले.100 वेळा नंतर, त्याचे वस्तुमान सुमारे 0.428% वाढले.कॉंक्रिट पूर्णपणे ओतले गेल्याने, कॉंक्रिटच्या पृष्ठभागावरील मोर्टार बाहेर पडणार नाही आणि त्यामुळे गुणवत्तेचे नुकसान होण्याची शक्यता नाही.दुसरीकडे, कमी सामग्रीच्या काँक्रीटच्या आतील भागात उच्च सामग्रीच्या पृष्ठभागावरून पाणी आणि सल्फेटचा प्रवेश देखील काँक्रीटची गुणवत्ता सुधारते.
इरोझिव्ह परिस्थितीत एफआरपी-प्रतिबंधित कॉंक्रिटमधील पीएच आणि वस्तुमान नुकसान यांच्यातील संबंधांवर यापूर्वी अनेक अभ्यास केले गेले आहेत.बहुतेक संशोधन मुख्यतः वस्तुमान कमी होणे, लवचिक मॉड्यूलस आणि ताकद कमी होणे यांच्यातील संबंधांवर चर्चा करतात.अंजीर वर.7b तीन मर्यादांखाली ठोस pH आणि वस्तुमान नुकसान यांच्यातील संबंध दर्शविते.वेगवेगळ्या pH मूल्यांवर तीन धारणा पद्धती वापरून ठोस वस्तुमान हानीचा अंदाज लावण्यासाठी एक भविष्यसूचक मॉडेल प्रस्तावित आहे.आकृती 7b मध्ये पाहिल्याप्रमाणे, पीअर्सनचे गुणांक जास्त आहे, जे दर्शविते की पीएच आणि वस्तुमान कमी होणे यांच्यात खरोखरच परस्परसंबंध आहे.अनिर्बंध, अर्ध-प्रतिबंधित आणि पूर्णपणे प्रतिबंधित कंक्रीटसाठी आर-वर्ग मूल्य अनुक्रमे 0.86, 0.75 आणि 0.96 होते.हे सूचित करते की सल्फेट आणि फ्रीझ-थॉ या दोन्ही परिस्थितींमध्ये पूर्णपणे इन्सुलेटेड कॉंक्रिटचे पीएच बदल आणि वजन कमी होणे तुलनेने रेषीय आहे.अनिर्बंध कंक्रीट आणि अर्ध-हर्मेटिक एफआरपी कॉंक्रिटमध्ये, सिमेंट जलीय द्रावणावर प्रतिक्रिया देत असल्याने पीएच हळूहळू वाढतो.परिणामी, कॉंक्रिटची ​​पृष्ठभाग हळूहळू नष्ट होते, ज्यामुळे वजनहीनता येते.दुसरीकडे, पूर्णपणे बंद केलेल्या काँक्रीटचा pH थोडासा बदलतो कारण FRP थर पाण्याच्या द्रावणासह सिमेंटची रासायनिक क्रिया मंदावते.अशा प्रकारे, पूर्णपणे बंद केलेल्या काँक्रीटसाठी, पृष्ठभागाची कोणतीही दृश्यमान धूप होत नाही, परंतु सल्फेट द्रावण शोषल्यामुळे संपृक्ततेमुळे त्याचे वजन वाढेल.
अंजीर वर.8 सोडियम सल्फेट फ्रीझ-थॉ सह कोरलेल्या नमुन्यांच्या SEM स्कॅनचे परिणाम दर्शविते.इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपीने काँक्रीट स्तंभांच्या बाहेरील थरातून घेतलेल्या ब्लॉकमधून गोळा केलेले नमुने तपासले.आकृती 8a ही धूप होण्यापूर्वी बंद न केलेल्या काँक्रीटची स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप प्रतिमा आहे.हे लक्षात घेतले जाते की नमुन्याच्या पृष्ठभागावर अनेक छिद्रे आहेत, जी दंव-विरघळण्यापूर्वी कंक्रीट स्तंभाच्या ताकदीवर परिणाम करतात.अंजीर वर.8b 100 फ्रीझ-थॉ चक्रांनंतर पूर्णपणे इन्सुलेटेड FRP कॉंक्रिट नमुन्याची इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप प्रतिमा दर्शविते.अतिशीत आणि वितळल्यामुळे नमुन्यातील क्रॅक आढळू शकतात.तथापि, पृष्ठभाग तुलनेने गुळगुळीत आहे आणि त्यावर कोणतेही स्फटिक नाहीत.त्यामुळे न भरलेल्या भेगा अधिक दिसतात.अंजीर वर.8c 100 फ्रॉस्ट इरोशन चक्रांनंतर अर्ध-हर्मेटिक GRP कॉंक्रिटचा नमुना दर्शवितो.हे स्पष्ट आहे की भेगा रुंद झाल्या आणि क्रॅकमध्ये दाणे तयार झाले.यातील काही कण क्रॅकला जोडतात.अनिर्बंध कंक्रीट स्तंभाच्या नमुन्याचे SEM स्कॅन आकृती 8d मध्ये दाखवले आहे, ही घटना अर्ध-प्रतिबंधाशी सुसंगत आहे.कणांची रचना आणखी स्पष्ट करण्यासाठी, क्रॅकमधील कणांचे ईडीएस स्पेक्ट्रोस्कोपी वापरून आणखी मोठेीकरण आणि विश्लेषण केले गेले.कण मुळात तीन वेगवेगळ्या आकारात येतात.एनर्जी स्पेक्ट्रम विश्लेषणानुसार, पहिला प्रकार, आकृती 9a मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, एक नियमित ब्लॉक क्रिस्टल आहे, जो प्रामुख्याने O, S, Ca आणि इतर घटकांनी बनलेला आहे.मागील सूत्रे (3) आणि (4) एकत्र करून, हे निर्धारित केले जाऊ शकते की सामग्रीचा मुख्य घटक जिप्सम (कॅल्शियम सल्फेट) आहे.दुसरा आकृती 9b मध्ये दर्शविला आहे;ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषणानुसार, ही एक अ‍ॅसिक्युलर नॉन-डायरेक्शनल ऑब्जेक्ट आहे आणि त्याचे मुख्य घटक O, Al, S आणि Ca आहेत.संयोजन पाककृती दर्शविते की सामग्रीमध्ये प्रामुख्याने तुरटी असते.अंजीर 9c मध्ये दाखवलेला तिसरा ब्लॉक, एक अनियमित ब्लॉक आहे, जो ऊर्जा स्पेक्ट्रम विश्लेषणाद्वारे निर्धारित केला जातो, ज्यामध्ये मुख्यतः O, Na आणि S हे घटक असतात. असे दिसून आले की हे मुख्यतः सोडियम सल्फेट क्रिस्टल्स आहेत.इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपीच्या स्कॅनिंगमध्ये असे दिसून आले की बहुतेक व्हॉईड सोडियम सल्फेट क्रिस्टल्सने भरलेले होते, आकृती 9c मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, जिप्सम आणि तुरटीच्या थोड्या प्रमाणात.
गंजण्यापूर्वी आणि नंतर नमुन्यांची इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म प्रतिमा: (अ) गंजण्यापूर्वी उघडलेले काँक्रीट;(b) गंज झाल्यानंतर, फायबरग्लास पूर्णपणे सील केले जाते;(c) GRP अर्ध-बंद कॉंक्रिटच्या गंजानंतर;(d) खुल्या काँक्रीटच्या गंजानंतर.
विश्लेषण आम्हाला खालील निष्कर्ष काढण्याची परवानगी देते.तीन नमुन्यांची इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप प्रतिमा सर्व 1k× होत्या आणि प्रतिमांमध्ये क्रॅक आणि इरोशन उत्पादने आढळून आली आणि त्यांचे निरीक्षण केले गेले.अनिर्बंध काँक्रीटमध्ये सर्वात रुंद क्रॅक असतात आणि त्यात अनेक दाणे असतात.FRP अर्ध-दाब काँक्रीट क्रॅक रुंदी आणि कणांच्या संख्येच्या बाबतीत नॉन-प्रेशर कॉंक्रिटपेक्षा निकृष्ट आहे.पूर्णपणे बंद केलेल्या FRP कॉंक्रिटमध्ये सर्वात लहान क्रॅक रुंदी असते आणि फ्रीझ-थॉ इरोशन नंतर कोणतेही कण नसतात.हे सर्व दर्शविते की पूर्णपणे बंद केलेले FRP कॉंक्रिट फ्रीझ आणि वितळण्यापासून इरोशनसाठी सर्वात कमी संवेदनाक्षम आहे.अर्ध-बंदिस्त आणि उघड्या एफआरपी कॉंक्रिट स्तंभांच्या आत रासायनिक प्रक्रियांमुळे तुरटी आणि जिप्सम तयार होतात आणि सल्फेटचा प्रवेश सच्छिद्रतेवर परिणाम करतो.फ्रीझ-थॉ सायकल हे कॉंक्रिट क्रॅकिंगचे मुख्य कारण असले तरी, सल्फेट्स आणि त्यांची उत्पादने प्रथम काही क्रॅक आणि छिद्रे भरतात.तथापि, क्षरणाचे प्रमाण आणि वेळ जसजसा वाढत जातो तसतसे विवरांचा विस्तार होत राहतो आणि तुरटीचे प्रमाण वाढते, परिणामी एक्सट्रूजन क्रॅक होतात.शेवटी, फ्रीझ-थॉ आणि सल्फेट एक्सपोजरमुळे स्तंभाची ताकद कमी होईल.