নবনির্মিত কাঠামোতে ফাইবার রিইনফোর্সড কম্পোজিট উপাদানের বিকাশ এবং প্রয়োগ
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, নতুন কাঠামোতে এফআরপি উপকরণগুলির গবেষণা এবং প্রয়োগও সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের ক্ষেত্রে একটি গবেষণার হটস্পট হয়ে উঠেছে। যেহেতু এফআরপি প্রথাগত বিল্ডিং উপকরণের ভৌত এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য থেকে আলাদা, তাই নতুন কাঠামোতে ব্যবহার করার সময় এটির দুর্দান্ত প্রযুক্তিগত সুবিধা এবং বিকাশের জায়গা রয়েছে। পূর্ববর্তী"FRP গবেষণা প্রবণতা পার্ট 1" নিবন্ধে উল্লেখ করা হয়েছে যে এফআরপি উপকরণের প্রধান উৎপাদন প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে ব্রেইডেড, স্ট্র্যান্ডেড এবং পাল্ট্রুডেড, যার মধ্যে পাল্ট্রুডেড হল সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি। আকৃতি দ্বারা বিভক্ত, রড-আকৃতির রৈখিক এফআরপি পাঁজরকে পালট্রুশন দ্বারা গঠিত সাধারণত পাঁজর বা বার বলা হয়, যার মধ্যে রয়েছে পৃষ্ঠের গোলাকার পাঁজর এবং পৃষ্ঠের বিকৃত পাঁজর, যা তুলনামূলকভাবে অনমনীয় এবং বাঁকানো কঠিন; ফাইবার বান্ডিলকে টুইস্টে মোচড় দিন যৌগিক দড়ির আকারে এফআরপি পাঁজরকে দড়ি বা স্ট্র্যান্ড বলা হয়। এগুলি একক বা একাধিক স্ট্র্যান্ড, কম অনমনীয়তা সহ, এবং বাঁকানো এবং রোলগুলিতে ক্ষত হতে পারে। Pulwell গ্লাস শক্তিবৃদ্ধি উপাদান ব্যবহার সুপারিশ, পেটেন্ট প্রযুক্তি, গুণমান নিশ্চিত!
Pulwell' এর পেশাদার FRP পাঁজর গঠনের পদ্ধতি(চিত্র 1)
1960-এর দশকের গোড়ার দিকে, আমেরিকান মার্শাল-ভেগা কোম্পানি GFRP বার তৈরি করেছিল, যেগুলি অফশোর এলাকায় এবং ঠান্ডা অঞ্চলে চাঙ্গা কংক্রিট কাঠামোর লবণের ক্ষয়জনিত ঝুঁকিগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। 1980 এর দশকের শুরুতে, এফআরপি বারগুলি ধীরে ধীরে ইস্পাত বারগুলি প্রতিস্থাপনের জন্য বিশেষ কার্যক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা সহ কাঠামোতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, চৌম্বকীয় অনুরণন চিকিৎসা সরঞ্জাম এবং সিওয়াল সহ ভবন, শিল্প কারখানা বিল্ডিং প্যানেল এবং অন্যান্য কাঠামো যা গুরুতর রাসায়নিক ক্ষয় সাপেক্ষে। 20 বছরেরও বেশি সময় ধরে ট্র্যাকিং এবং পর্যবেক্ষণে দেখা গেছে যে FRP বার-কংক্রিট ভাল কাজের অবস্থায় রয়েছে, এবং সমগ্র জীবনচক্রের ব্যাপক অর্থনীতি চাঙ্গা কংক্রিট কাঠামোর চেয়ে ভাল যা ঘন ঘন রক্ষণাবেক্ষণ এবং সংস্কার করা হয়। জিওটেকনিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এফআরপি রিইনফোর্সমেন্টের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ ক্ষেত্র। এটি প্রকৌশলে ব্যবহার করা হয়েছে যেমন ধরে রাখা দেয়াল, ফাউন্ডেশন অ্যাঙ্কর এবং সাবওয়ে ক্যাসন যা জোয়ারের পরিবর্তনের কারণে শুকনো এবং ভেজা মধ্যে বিকল্প হয় (চিত্র 2)।
Fig.2 স্টিলের পরিবর্তে কাঠামোতে FRP শক্তিবৃদ্ধি
এফআরপি টেন্ডন এবং স্ট্র্যান্ডের ব্যবহারের আরেকটি রূপ হল প্রেস্ট্রেসড কংক্রিট স্ট্রাকচার, যা বর্তমানে বেশিরভাগ ব্রিজ ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে ব্যবহৃত হয়। জার্মানি 1986-উলেনবার্গ স্ট্রাস ব্রিজ-এ ডুসেলডর্ফে গ্লাস ফাইবার শক্তিবৃদ্ধি সহ বিশ্বের প্রথম প্রি-স্ট্রেসড কংক্রিট রোড ব্রিজ তৈরি করেছিল। সেতুটি সুপারস্ট্রাকচার স্ল্যাবে 59টি যৌগিক উপাদানের প্রেস্ট্রেস বার ব্যবহার করে, প্রতিটি বার 19টি ক্ষার-মুক্ত গ্লাস ফাইবার (E)-গ্রেড বার দিয়ে গঠিত যার ব্যাস 7.5 মিমি, এবং পুরো সেতুটির জন্য মোট 4 t GFRP ব্যবহার করা হয়েছে। . 1991 সালে, লুডভিগশাফেনে আংশিকভাবে প্রেস্ট্রেস করার জন্য সিএফআরপি টেন্ডন সহ মোট 80 মিটার দৈর্ঘ্যের একটি প্রেস্ট্রেসড কংক্রিট সেতু নির্মিত হয়েছিল। FRP শক্তিবৃদ্ধি, FRP শক্তিবৃদ্ধি-কংক্রিট, FRP পাইপ যৌগিক উপাদান, ইত্যাদি, বর্তমানে সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং ক্ষেত্রে FRP উপকরণগুলির জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ নকশা মান। পুলওয়েলের 25 বছরের FRP চাঙ্গা যৌগিক উপাদান উত্পাদন প্রক্রিয়ার অভিজ্ঞতা রয়েছে, এবং প্রচুর সংখ্যক ইঞ্জিনিয়ারিং কেস এবং নির্মাণ অভিজ্ঞতা রয়েছে।
FRP গ্রিড-কংক্রিট যৌগিক কাঠামো
এফআরপি গ্রিড হল একটি সামগ্রিক গ্রিড যা ভাল জারা প্রতিরোধের সাথে একটি রজনে কার্বন ফাইবার এবং গ্লাস ফাইবারের মতো উচ্চ-কার্যকারিতা ক্রমাগত ফাইবারগুলিকে গর্ভধারণ করে গঠিত হয়। রজন দ্বারা ফাইবার অনুপ্রবেশ এবং নিরাময় করার পরে, এটি উচ্চতর শক্তি এবং অনমনীয়তা, যা বয়ন এবং গঠনের নমনীয়তা থেকে আলাদা। গ্রিল (চিত্র 3)।
FRP গ্রিড ব্যবহার করা সহজ, সহজ এবং দ্রুত নির্মাণ করা যায়। এটি নতুন কংক্রিট কাঠামোতে ইস্পাত বার প্রতিস্থাপন করতে পারে। এটা দেয়াল এবং স্ল্যাব জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত। বিশেষ অবস্থার অধীনে প্রয়োগ করা হলে এটি একটি মৌলিক উপাদান হয়ে ওঠে এবং একটি নতুন সিস্টেম গঠন করতে পারে। এটি শুধুমাত্র ঐতিহ্যগত FRP উপকরণের সম্পূরক নয়।
Fig.3 CFRP গ্রিড
FRP গ্রিড উপকরণের প্রকৌশল প্রয়োগ 1980-এর দশকে শুরু হয়েছিল। জাপান প্রাথমিকভাবে কাঠামোগত শক্তিবৃদ্ধির জন্য গ্লাস ফাইবার গ্রিড ব্যবহার করেছিল, এবং তারপরে কার্বন ফাইবার গ্রিডগুলি দ্রুত বিকশিত হয়েছে এবং প্রকৌশল অ্যাপ্লিকেশনের পরিমাণ দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছে। টানেল এবং বিমানে এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। রানওয়ে, অ্যাপ্রন, ব্রিজ, হাইওয়ে, বিল্ডিং, ডিচ এবং অন্যান্য অনেক নতুন নির্মাণ এবং শক্তিবৃদ্ধি প্রকল্প।
উদাহরণস্বরূপ, ভূগর্ভস্থ কাঠামো, টানেল শিল্ড, ইত্যাদি নির্মাণে, FRP গ্রিডগুলিকে চাপযুক্ত শক্তিবৃদ্ধি এবং কংক্রিট হিসাবে ভূগর্ভস্থ অবিচ্ছিন্ন প্রাচীর তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। যখন ঢাল মেশিনের নির্মাণ অপারেশন ক্রমাগত প্রাচীর সম্মুখীন হয়, এটি সরাসরি কাটা যেতে পারে। রিইনফোর্সড কংক্রিটের দেয়ালের মুখোমুখি হওয়ার সময় এটিকে ম্যানুয়ালি কাটতে হবে না, যা প্রচুর লোকবল এবং সময় বাঁচায় এবং নির্মাণের ঝুঁকি কমায় (চিত্র 4)।
Fig.4 টানেল ইঞ্জিনিয়ারিং-এ ব্যবহৃত CFRP গ্রিড
উপরন্তু, এফআরপি জাল ওজনে হালকা এবং মূলত পাতলা, বিভিন্ন আকারে প্রক্রিয়া করা সহজ, এবং এটি প্রিফেব্রিকেটেড উপাদানের জন্য প্রধান স্ট্রেস বহনকারী উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং প্লেটগুলির মতো প্রিফেব্রিকেটেড উপাদানগুলির উত্পাদনের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত। টিউব, এবং ঘের কাঠামো। বর্তমানে, সংশ্লিষ্ট এফআরপি প্রিফেব্রিকেটেড পণ্য প্রচার ও প্রয়োগ করা হয়েছে।
CFRP গ্রিড precast পণ্য
FRP পাইপ-কংক্রিট যৌগিক কাঠামো
FRP পাইপ হল একটি স্তরিত শেল যাতে বহু-দিকনির্দেশক ফাইবার বিছানো থাকে। এটি উইন্ডিং পদ্ধতি, সেন্ট্রিফিউগাল ঢালাই পদ্ধতি এবং পাল্ট্রুশন পদ্ধতি দ্বারা তৈরি করা হয়। ফাইবার হুপ দিক বা ±α° হুপের দিক দিয়ে রাখা যেতে পারে (চিত্র 5)।
FRP পাইপে কংক্রিট ঢালা FRP পাইপ-কংক্রিট কম্পোজিট উপাদান তৈরি করতে পারে, ইস্পাত টিউব কংক্রিটের অনুরূপ, FRP পাইপ-কংক্রিট উপাদানগুলির সাধারণত দুটি রূপ থাকে: FRP বৃত্তাকার পাইপ কংক্রিট উপাদান এবং FRP বর্গাকার পাইপ কংক্রিট উপাদান।
চিত্র.5 FRP পাইপ
FRP পাইপ-কংক্রিটের উচ্চতর সিসমিক কর্মক্ষমতা রয়েছে। এটি শক্তিবৃদ্ধি ছাড়া বা হ্রাস করা যেতে পারে এবং নির্মাণের সময় কোনও ফর্মওয়ার্কের প্রয়োজন হয় না। পাইপটি গুণমানে হালকা এবং সহজে এবং দ্রুত নির্মাণ করা যায়, যা কাজের চাপ এবং নির্মাণের খরচ কমাতে পারে। এফআরপি পাইপ-কংক্রিট ক্ষয়-প্রতিরোধী এবং পানির নিচে দীর্ঘ সময়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি জলবাহী কাঠামো এবং সামুদ্রিক প্রকৌশল ব্যবহারের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত। এর রক্ষণাবেক্ষণের খরচ কম, এবং এর দীর্ঘমেয়াদী অর্থনৈতিক সুবিধার সুস্পষ্ট সুবিধা রয়েছে (চিত্র 6)।
চিত্র.6 নির্মাণাধীন এফআরপি পাইপ পাইল
FRP উপাদান এবং কাঠামো
কংক্রিটের সংমিশ্রণে ব্যবহার করা ছাড়াও, এফআরপি উপকরণগুলি কাঠামোগত সদস্য হিসাবে স্বাধীনভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, এমনকি একটি সম্পূর্ণ এফআরপি কাঠামো তৈরি করতে পারে।
FRP ছাদ
1960-এর দশকে, ইউনাইটেড কিংডম GFRP যৌগিক ছাদ কাঠামো তৈরি করতে শুরু করেছিল, যা নির্মাণ ও ব্যবহারের জন্য মধ্যপ্রাচ্য এবং উত্তর আফ্রিকায় পাঠানো হয়েছিল। 1968 সালে, লিবিয়ার বেনগাজিতে জিএফআরপি স্যান্ডউইচ প্যানেল এবং অ্যালুমিনিয়াম কঙ্কাল ব্যবহার করে একটি গম্বুজ কাঠামো নির্মিত হয়েছিল; 1972 সালে, আলিয়ান প্রধান দুবাই আন্তর্জাতিক বিমানবন্দর একটি GFRP ছাতার ছাদ ব্যবহার করে। 1970 এবং 1980 এর দশকে, যুক্তরাজ্যের কিছু বিল্ডিং বীম এবং কলাম ব্যতীত লোড-বেয়ারিং বা আধা-লোড-ভারবহন উপাদান হিসাবে জিএফআরপি ব্যবহার করেছিল। 1974 সালে, ইংল্যান্ডের ল্যাঙ্কাশায়ারে ত্রিভুজাকার পিরামিডের সমন্বয়ে একটি স্থানিক কাঠামো সহ প্রথম সর্ব-যৌগিক বিল্ডিংটি সম্পন্ন হয়েছিল।
1994 সালে, যুক্তরাজ্যে নির্মিত বন্ড মিল ব্রিজটি GFRP pultruded প্রোফাইল দ্বারা গঠিত। এটি একটি চলমান সেতু যা একটি 40-টন ট্রাক যেতে পারে। 1996 সালে, রাসেল, কানসাস, ইউএসএ, FRP ডেক স্ল্যাব ব্যবহার করে প্রথম সড়ক সেতু নির্মাণ করে। তারপর থেকে দশ বছরেরও কম সময়ে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে FRP ডেক ব্যবহার করে কয়েক ডজন ছোট এবং মাঝারি আকারের সেতু হয়েছে।
চিত্র.7 নির্মাণাধীন এফআরপি সেতুর ডেক
সম্পূর্ণ এফআরপি কাঠামো সেতু প্রকৌশলেও ব্যবহার করা হয়েছে। কাঠামোর তাত্ত্বিক জীবন শত শত বছর পৌঁছতে পারে, এবং এটি পরিষেবার সময় বিনামূল্যে বজায় রাখা যেতে পারে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে ইউরোপে এটি অত্যন্ত সমাদৃত হয়েছে। বর্তমানে শতাধিক ছোট আকারের এফআরপি কাঠামো নির্মিত হয়েছে। ফুটব্রিজ এবং ল্যান্ডস্কেপ ব্রিজ। উদাহরণ স্বরূপ, বিশ্বের প্রথম পূর্ণাঙ্গ এফআরপি কাঠামোর সেতু—স্কটল্যান্ডের অ্যাবারফেল্ডি পথচারী সেতু, যার মোট দৈর্ঘ্য ১১৩ মিটার এবং একটি প্রধান স্প্যান ৬৩ মিটার, দুটি টাওয়ার এবং দুটি কেবল প্লেন সহ একটি কেবল-স্থিত ব্যবস্থা। সেতুর টাওয়ার, বিম এবং ডেক রেলিং এবং রেলিংগুলি কারখানায় পূর্বে তৈরি করা পালট্রুডেড GFRP প্রোফাইল দিয়ে তৈরি। ব্রিজের তারগুলো কেভলার আরামেড ফাইবার দিয়ে তৈরি। সম্পূর্ণ সেতু সাইট ইনস্টলেশন মাত্র 6 সপ্তাহ লাগে. মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, জাপান, চীন এবং অন্যান্য দেশগুলি সফলভাবে পূর্ণ এফআরপি কাঠামোর পথচারী সেতুগুলির একটি সিরিজ নির্মাণ করেছে।
ওশান ইঞ্জিনিয়ারিং-এ FRP-এর আবেদন
সামুদ্রিক সম্পদের উন্নয়নে অগ্রসর হওয়ার কৌশলে, সামুদ্রিক পরিবহন অবকাঠামো নির্মাণে বন্দর এবং ঘাট, সামুদ্রিক প্ল্যাটফর্ম, দ্বীপ এবং রিফ ইঞ্জিনিয়ারিং নির্মাণ এবং সমুদ্র-ক্রসিং সেতুর মতো অনেক ক্ষেত্র জড়িত। বর্তমানে, এই সুবিধাগুলির বেশিরভাগই শক্তিশালী কংক্রিট কাঠামো এবং ইস্পাত কাঠামো। পরিবেশ একটি অত্যন্ত কঠোর ক্ষয়কারী পরিবেশ, এবং ঐতিহ্যগত চাঙ্গা কংক্রিট কাঠামো এবং ইস্পাত কাঠামোর স্থায়িত্ব এই পরিবেশে গুরুতর পরীক্ষার সম্মুখীন হয়। সামুদ্রিক প্রকৌশল নির্মাণের বিভিন্ন প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা বিবেচনা করে, কাঠামোগত উপকরণগুলির ব্যাপক বৈশিষ্ট্য যেমন উচ্চ শক্তি, কম ঘনত্ব, উচ্চ স্থায়িত্ব, সহজ গঠন, সুবিধাজনক নির্মাণ ইত্যাদি থাকা উচিত এবং এফআরপি উপকরণগুলি একটি বড় সংখ্যার মাধ্যমে উপরোক্ত প্রমাণিত হয়েছে। গবেষণা এবং প্রকৌশল অ্যাপ্লিকেশন. সামুদ্রিক প্রকৌশল নির্মাণে উপাদানের স্থায়িত্ব এবং নির্মাণ প্রযুক্তিতে অনেক অসুবিধা সমাধানের জন্য কার্যক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা একটি ভাল পছন্দ। এছাড়াও, প্রত্যন্ত দ্বীপ এবং প্রাচীর নির্মাণের জন্য, FRP উপকরণগুলি সমুদ্রের জল এবং সমুদ্রের বালি (প্রবাল বালি) কংক্রিটের সাথে একত্রে একটি FRP-সমুদ্র জলের সমুদ্রের বালি কংক্রিটের যৌগিক কাঠামো তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা মৌলিকভাবে উপকরণ প্রাপ্তির সমস্যার সমাধান করে। সাইটে এবং ব্যাপকভাবে প্রকল্পের পরিবহন হ্রাস. খরচ এবং নির্মাণ খরচ।
মন্তব্য আখেরী
সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং-এ FRP-এর প্রয়োগ গবেষণা বর্তমানে সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের ক্ষেত্রে একটি আলোচিত বিষয়। বিদ্যমান কাঠামোর শক্তিশালীকরণ এবং কিছু সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন ছাড়াও, FRP উপকরণগুলির অনেক বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে। Pulwell অনুসরণ করছে বাজারের চাহিদা অনুযায়ী, আমরা উন্নত মানের যৌগিক উপকরণ তৈরির জন্য সর্বশেষ FRP অ্যাপ্লিকেশন বিকাশ ও গবেষণা চালিয়ে যাচ্ছি। বিভিন্ন শিল্পে প্রধান অবকাঠামো এবং বিল্ডিং নির্মাণে কাঠামোর সুরক্ষা এবং পরিষেবা জীবনের জন্য অনেক দেশে উচ্চতর এবং উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, তাই FRP দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা নতুন উচ্চ-কার্যকারিতা বিল্ডিং উপকরণগুলির চাহিদা আরও বেশি জরুরি হয়ে উঠছে। আমি বিশ্বাস করি অদূর ভবিষ্যতে, নতুন কাঠামোতে এফআরপি প্রয়োগ শক্তিশালী বিকাশের গতিবেগ এবং বিশাল বাজার ক্ষমতা সহ একটি উদীয়মান শিল্পে পরিণত হবে।
FRP উপকরণ সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্য, info@gfrp-china.com এ আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন।
