जीएफआरपी रीबार का मापांक बनाम तन्यता सामर्थ्य: सामर्थ्य कठोरता क्यों नहीं है

संक्षिप्त उत्तर: जीएफआरपी रीबार के मापांक और तन्यता शक्ति में क्या अंतर है?

तन्यता सामर्थ्य (Tensile strength) Σ ...

यह अंतर आवश्यक है क्योंकि जीएफपी रीबार की तन्यता शक्ति बहुत अधिक हो सकती है, जो अक्सर पारंपरिक स्टील रीबार की यील्ड स्ट्रेंथ से भी अधिक होती है, जबकि इसका प्रत्यास्थता मापांक स्टील से कम होता है। स्टील सुदृढीकरण का प्रत्यास्थता मापांक आमतौर पर लगभग होता है। 200 जीपीए / 29,000 केएसआई. जीएफआरपी रीबार का मॉड्यूलस आमतौर पर काफी कम होता है और यह उत्पाद पर निर्भर करता है; तीन निर्माताओं से 12 मिमी जीएफआरपी रॉड के प्रकाशित परीक्षणों में औसत मॉड्यूलस मान लगभग बताया गया है। 54.0 जीपीए, 54.3 जीपीए, और 39.3 जीपीए. 

इसका मतलब है कि एक जीएफआरपी बार हो सकता है तनाव में मजबूत लेकिन अभी भी स्टील से कम कठोर. प्रबलित कंक्रीट डिज़ाइन में, यह दरार की चौड़ाई, विक्षेपण, उपयोगिता, विकास लंबाई और अनुमेय तनाव को प्रभावित करता है। GFRP रीबार नाममात्र व्यास के हिसाब से स्टील का सीधा प्रतिस्थापन नहीं है। इसे FRP-विशिष्ट नियमों, उत्पाद-विशिष्ट डेटा और लागू मानकों का उपयोग करके डिज़ाइन किया जाना चाहिए।.

चाबी छीनना

• मजबूती का मतलब कठोरता नहीं है।. तन्यता सामर्थ्य और प्रत्यास्थता मापांक अलग-अलग व्यवहार का वर्णन करते हैं।. 
• जीएफआरपी रीबार में स्टील की तुलना में उच्च तन्यता शक्ति हो सकती है लेकिन कठोरता कम होती है।. 
• स्टील आमतौर पर टूटने से पहले ही झुक जाता है; जीएफआरपी अलग तरह से व्यवहार करता है और इसमें स्टील की तरह झुकने का कोई निश्चित स्तर नहीं होता है।. 
• एफआरपी-प्रबलित कंक्रीट में, दरार की चौड़ाई और विक्षेपण जैसी सेवायोग्यता जांच, केवल अंतिम तन्यता शक्ति से अधिक महत्वपूर्ण हो सकती है।. 
• उच्च एमपीए संख्या का यह अर्थ स्वतः नहीं है कि व्यास के हिसाब से स्टील की जगह छोटी छड़ का उपयोग किया जा सकता है।. 
• जीएफआरपी का मापांक उत्पाद पर निर्भर करता है और यह फाइबर के प्रकार, फाइबर की मात्रा, राल प्रणाली, विनिर्माण गुणवत्ता और परीक्षण विधि से प्रभावित होता है।. 
• ASTM D7205/D7205M-26, FRP कंपोजिट बार के तन्यता गुणों के लिए वर्तमान ASTM परीक्षण विधि है और यह अर्ध-स्थैतिक अनुदैर्ध्य तन्यता शक्ति और बढ़ाव गुणों को निर्धारित करती है।. 
• ASTM D7957/D7957M कंक्रीट सुदृढ़ीकरण के लिए GFRP बार के लिए ASTM विनिर्देश है, जबकि एसीआई कोड-440.11-22 यह दस्तावेज़ ASTM D7957-22 के अनुरूप GFRP बार से प्रबलित संरचनात्मक कंक्रीट के लिए डिज़ाइन और विवरण संबंधी आवश्यकताओं को प्रदान करता है।. 
• सही इंजीनियरिंग प्रश्न केवल यह नहीं है कि "बार कितना मजबूत है?" बल्कि यह भी है कि "यह कितना कठोर है, यह कैसे जुड़ता है, और सेवा भार के तहत सदस्य कैसे व्यवहार करता है?"“ 

यह विषय क्यों महत्वपूर्ण है?

बहुत से लोग जीएफआरपी रीबार में इसलिए रुचि लेते हैं क्योंकि वे इसकी उच्च तन्यता शक्ति देखते हैं।.

डेटाशीट में निम्नलिखित जानकारी हो सकती है:

• 800 एमपीए; 
• 1000 एमपीए; 
• 1100 एमपीए; 
• 1200 एमपीए या उससे अधिक।. 

निर्माण में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले स्टील की यील्ड स्ट्रेंथ की तुलना में ये आंकड़े प्रभावशाली लगते हैं। ये महत्वपूर्ण हैं। लेकिन ये डिजाइन की पूरी कहानी नहीं बताते।.

कंक्रीट की बीम, स्लैब, दीवार या नींव को केवल अंतिम टूटने का प्रतिरोध करने वाले सुदृढ़ीकरण की ही आवश्यकता नहीं होती है। इसे ऐसे सुदृढ़ीकरण की भी आवश्यकता होती है जो संरचना के उपयोग में होने के दौरान उसके व्यवहार को नियंत्रित कर सके।.

इसका मतलब है कि इंजीनियर को यह जांच करनी होगी:

• विक्षेपण; 
• दरार की चौड़ाई; 
• सेवा भार के तहत तनाव; 
• गहरा संबंध; 
• विकास की अवधि; 
• लैप स्प्लिस; 
• दीर्घकालिक व्यवहार; 
• रेंगने से होने वाले टूटने की सीमाएँ; 
• पर्यावरण में कमी लाने वाले कारक।. 

इसीलिए मापांक महत्वपूर्ण है।.

तन्यता सामर्थ्य इस प्रश्न का उत्तर देती है:

“"टूटने से पहले छड़ कितना तनाव सहन कर सकती है?"”

मॉडुलस एक और प्रश्न का उत्तर देता है:

“भार पड़ने पर छड़ कितनी खिंचेगी?”

दोनों ही प्रश्न महत्वपूर्ण हैं।.

तन्यता सामर्थ्य: वह संख्या जिस पर सबसे पहले लोगों का ध्यान जाता है

तन्यता सामर्थ्य एक तनाव मान है। इसे आमतौर पर निम्न सूत्र में व्यक्त किया जाता है:

• मीट्रिक प्रणाली में एमपीए; 
• अमेरिकी प्रथागत प्रणालियों में ksi।. 

सरिया खरीदने वालों के लिए, तन्यता शक्ति अक्सर वह पहला आंकड़ा होता है जिसकी वे तुलना करते हैं। यह स्वाभाविक है, लेकिन अगर इसका अकेले इस्तेमाल किया जाए तो इससे गलत धारणा बन सकती है।.

तालिका 1: तन्यता सामर्थ्य बनाम तन्यता भार

अवधि	इकाई	इसका क्या मतलब है
तन्यता ताकत	एमपीए / केएसआई	सामग्री की तनाव सहनशीलता
तन्यता भार	kN / kip	टूटने से पहले छड़ द्वारा वहन किया गया वास्तविक बल
प्रभावी क्षेत्र	मिमी² / इंच²	तनाव की गणना के लिए प्रयुक्त क्षेत्र
अंतिम तनाव	% या माइक्रोस्ट्रेन	टूटने पर तनाव
मापांक	जीपीए / एमएसआई	भार के अधीन कठोरता

ASTM D7205/D7205M-26 प्रबलित, पूर्व-तनावग्रस्त या उत्तर-तनावग्रस्त कंक्रीट में तन्यता तत्वों के रूप में उपयोग किए जाने वाले FRP कंपोजिट बार के तन्यता गुणों को संबोधित करता है। इसका अर्थ है कि एक उचित तन्यता परीक्षण केवल "टूटने तक खींचने" का प्रदर्शन नहीं है। इसमें यह परिभाषित होना चाहिए कि सामर्थ्य, बढ़ाव और संबंधित तन्यता गुणों को कैसे मापा जाता है।.

समस्या यह है कि कई व्यावसायिक चर्चाएँ तन्यता शक्ति पर ही रुक जाती हैं। यह अधूरा है।.

प्रत्यास्थता मापांक: वह संख्या जो कठोरता को नियंत्रित करती है

प्रत्यास्थता मापांक कठोरता को मापता है।.

उच्च मापांक वाला पदार्थ समान तनाव के तहत कम खिंचता है। निम्न मापांक वाला पदार्थ समान तनाव के तहत अधिक खिंचता है।.

स्टील कठोर होता है। इसका मापांक आमतौर पर लगभग tely के रूप में लिया जाता है। 200 जीपीए / 29 एमएसआई.

जीएफआरपी अलग है। इसका मापांक कम होता है और यह उत्पाद पर निर्भर करता है। जारेक और कुबिक द्वारा जीएफआरपी रॉड के तीन प्रकारों पर किए गए अध्ययन में, दो निर्माताओं ने लगभग औसत मापांक मान दिखाए। 54 जीपीए, जबकि तीसरे ने लगभग दिखाया 39.3 जीपीए. 

तालिका 2: विशिष्ट कठोरता तुलना

सामग्री	अनुमानित मापांक	व्यावहारिक अर्थ
स्टील रीबार	~200 GPa / 29 Msi	उच्च कठोरता
जीएफआरपी रीबार, उच्च-मॉड्यूलस उदाहरण	~54 GPa / 7.8 Msi	स्टील की तुलना में कम कठोरता
जीएफआरपी रीबार, निम्न-मापांक उदाहरण	~39 GPa / 5.7 Msi	कठोरता और भी कम हो जाती है; इससे सेवायोग्यता और भी महत्वपूर्ण हो जाती है।

इसका मतलब यह नहीं है कि जीएफआरपी कमजोर है। इसका मतलब यह है कि घटक को सही सामग्री व्यवहार के साथ डिजाइन किया जाना चाहिए।.

एक उच्च-शक्ति वाली रस्सी और एक स्टील की छड़ दोनों ही बड़े तनाव बलों का प्रतिरोध कर सकती हैं, लेकिन वे एक ही तरह से नहीं खिंचतीं। प्रबलित कंक्रीट में भी यही समस्या है: कठोरता दरारों और विक्षेपण के विकास को बदल देती है।.

शक्ति का अर्थ है विफलता। कठोरता का अर्थ है सेवाभाव।.

कोई भी संरचना अपना लगभग पूरा जीवन सेवा भार के अधीन व्यतीत करती है, न कि अंतिम विफलता भार के अधीन।.

इसीलिए सेवायोग्यता महत्वपूर्ण है।.

सेवायोग्यता का अर्थ है कि संरचना सामान्य उपयोग के दौरान स्वीकार्य ढंग से व्यवहार करे। प्रबलित कंक्रीट के मामले में, इसमें अक्सर निम्नलिखित शामिल होते हैं:

• दरार की चौड़ाई; 
• विक्षेपण; 
• जहां आवश्यक हो वहां कंपन; 
• तनाव सीमाएँ; 
• स्थायित्व संबंधी जोखिम; 
• दीर्घकालिक विरूपण।. 

जीएफआरपी सुदृढ़ीकरण के साथ, उपयोगिता एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन मुद्दा बन सकती है क्योंकि यह छड़ स्टील की तुलना में कम कठोर होती है। किसी भाग में पर्याप्त अंतिम शक्ति हो सकती है, लेकिन दरारों और विक्षेपण को नियंत्रित करने के लिए फिर भी अधिक सुदृढ़ीकरण, अलग-अलग रिक्ति, अलग-अलग गहराई या अलग-अलग विवरण की आवश्यकता हो सकती है।.

तालिका 3: डिजाइन में मजबूती बनाम कठोरता

सवाल	मुख्य रूप से नियंत्रित
क्या छड़ फट जाएगी?	तन्यता सामर्थ्य और डिजाइन तनाव
यह बार कितना खिंचेगा?	प्रत्यास्थता मापांक
दरारें कितनी चौड़ी हो जाएंगी?	मापांक, बार रिक्ति, बंधन, आवरण, कंक्रीट के गुणधर्म
यह सदस्य कितना विचलित होगा?	अनुभाग कठोरता, सुदृढीकरण अनुपात, मापांक, विस्तार, भार
क्या यह बल कंक्रीट में स्थानांतरित हो सकता है?	सतह प्रोफ़ाइल, बॉन्ड, विकास लंबाई
क्या यह संरचना समय के साथ बेहतर प्रदर्शन कर सकती है?	तनाव स्तर, रेंगने से टूटना, वातावरण, स्थायित्व

कम कठोरता वाली मजबूत छड़ के लिए भी उचित सेवायोग्यता डिजाइन की आवश्यकता होती है।.

कई सरल "जीएफआरपी बनाम स्टील" तुलनाओं में यही बात छूट जाती है।.

स्टील में लचीलापन होता है। जीएफआरपी स्टील की तरह लचीला नहीं होता।.

तनाव की स्थिति में स्टील और जीएफआरपी का व्यवहार अलग-अलग होता है।.

स्टील सुदृढीकरण में आमतौर पर एक प्रत्यास्थ क्षेत्र होता है और फिर वह झुक जाता है। यह झुकने वाला व्यवहार पारंपरिक प्रबलित कंक्रीट डिजाइन दर्शन का हिस्सा है। यह ढहने से पहले दरारें और अधिक विक्षेपण जैसे दृश्य चेतावनी संकेत प्रदान कर सकता है।.

एफआरपी बार अलग होते हैं। डिज़ाइन संबंधी साहित्य में स्टील रीइन्फोर्सिंग बार को फ्लेक्सुरल विश्लेषण में इलास्टिक-प्लास्टिक और एफआरपी रीइन्फोर्सिंग बार को लीनियर-इलास्टिक माना जाता है। उसी एफआरपी डिज़ाइन संबंधी पाठ में यह बताया गया है कि स्टील-रीइन्फोर्स्ड फ्लेक्सुरल सदस्यों को पारंपरिक रूप से इस प्रकार डिज़ाइन किया जाता है कि स्टील अपनी यील्डिंग सीमा को पार कर जाता है, जिससे ढहने से पहले व्यापक दरारें और बड़े विक्षेपण जैसे दृश्यमान संकेतों के साथ नमनीय व्यवहार उत्पन्न होता है।. 

तालिका 4: स्टील बनाम जीएफआरपी का तन्यता व्यवहार

संपत्ति	स्टील रीबार	जीएफआरपी रीबार
तनाव-विकृति व्यवहार	लोचदार, फिर झुकना	टूटने तक लगभग tely रैखिक-लोचदार
उपज पठार	हाँ	स्टील जैसी उपज की कोई स्थिर स्थिति नहीं
विफलता चेतावनी	अधिक तन्य व्यवहार संभव है	डिजाइन में भंगुर टूटने से बचना आवश्यक है।
मापांक	~200 जीपीए	कम और उत्पाद-निर्भर
डिजाइन विधि	स्टील आरसी डिजाइन नियम	एफआरपी-विशिष्ट डिजाइन नियम
मुख्य सेवायोग्यता समस्या	परिचित दरार/विक्षेपण व्यवहार	दरार की चौड़ाई और विक्षेपण पर अक्सर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है।

इसीलिए जीएफआरपी को "मजबूत स्टील" के रूप में जिम्मेदारी से बेचना उचित नहीं है। यह स्टील नहीं है। यह एक अलग प्रकार की सुदृढ़ीकरण सामग्री है।.

उच्च एमपीए संख्या खरीदारों को गुमराह क्यों कर सकती है?

एक खरीदार देख सकता है 1000 एमपीए जीएफआरपी डेटाशीट पर और 500 एमपीए स्टील डेटाशीट पर आधारित निष्कर्ष निकालें:

“जीएफआरपी दोगुनी बेहतर है।”

यह निष्कर्ष बहुत सरल है।.

MPa तनाव क्षमता को मापता है। यह कठोरता नहीं दर्शाता है। यह बंधन नहीं दर्शाता है। यह विकास लंबाई नहीं दर्शाता है। यह दरार की चौड़ाई नहीं दर्शाता है। यह विक्षेपण नहीं दर्शाता है। यह पर्यावरणीय और रेंगने से होने वाले टूटने के बाद दीर्घकालिक डिजाइन तनाव को नहीं दर्शाता है।.

एक बेहतर तुलना यह सवाल पूछती है:

खरीदार का प्रश्न	बेहतर इंजीनियरिंग प्रश्न
क्या इसका एमपीए स्टील से अधिक है?	तन्य सामर्थ्य, तन्य भार और प्रभावी क्षेत्रफल क्या हैं?
क्या बार अधिक मजबूत है?	किस परीक्षण विधि और कमी कारकों के अंतर्गत?
क्या मैं कम व्यास का उपयोग कर सकता हूँ?	एफआरपी डिजाइन प्रावधान किन बातों की अनुमति देते हैं?
क्या मैं स्टील को हूबहू बदल सकता हूँ?	क्या मापांक, दरार की चौड़ाई, विक्षेपण, बंधन और विकास लंबाई की जाँच की गई है?
क्या इसे मंजूरी मिल गई है?	उत्पाद-विशिष्ट कौन सी रिपोर्ट और मानक लागू होते हैं?

सबसे बड़ी संख्या हमेशा सबसे उपयोगी संख्या नहीं होती।.

इंजीनियरों के लिए, एक विश्वसनीय डेटाशीट वह होती है जो मजबूती और कठोरता दोनों को एक साथ दर्शाती है।.

उत्पाद में भिन्नता: सभी जीएफआरपी बार का मापांक एक जैसा नहीं होता है।

इस विषय के महत्वपूर्ण होने का एक प्रमुख कारण यह है कि जीएफआरपी उत्पाद विभिन्न प्रकार के होते हैं।.

जारेक और कुबिक के अध्ययन में, समान घोषित नाममात्र व्यास वाली तीन प्रकार की जीएफआरपी छड़ों का परीक्षण किया गया। अध्ययन में नाममात्र और समतुल्य व्यास के बीच लगभग अंतर बताया गया। −11% से +14%, निर्माताओं के बीच अंतर लगभग 3 मिमी, या लगभग नाममात्र व्यास का 25%. 

यांत्रिक परिणाम भी भिन्न-भिन्न थे:

तालिका 5: तीन निर्माताओं द्वारा प्रकाशित जीएफआरपी रॉड परीक्षण परिणाम

उत्पादक	औसत तन्यता शक्ति	औसत मापांक	औसत सीमा विरूपण
निर्माता 1	1268.5 एमपीए	54.0 जीपीए	2.4%
निर्माता 2	1190.0 एमपीए	54.3 जीपीए	2.2%
निर्माता 3	782.8 एमपीए	39.3 जीपीए	2.0%

स्रोत: जेरेक और कुबिक, प्रोसीडिया इंजीनियरिंग 108, 2015।. 

इसी अध्ययन के सारांश में कहा गया है कि AIIIN स्टील की छड़ों की तुलना में, दो प्रकार की GFRP छड़ों की भार वहन क्षमता दोगुनी से अधिक थी, जबकि तीसरे प्रकार की भार वहन क्षमता लगभग 30% अधिक थी; इसमें यंग मापांक की भी जानकारी दी गई है। 54 जीपीए दो निर्माताओं के लिए और 39 जीपीए तीसरे के लिए।. 

इसीलिए डेटाशीट और परीक्षण महत्वपूर्ण हैं।.

एक खरीदार को केवल ये ही नहीं पूछना चाहिए:

“क्या यह जीएफआरपी है?”

सही प्रश्न यह है:

“कौन सा जीएफआरपी उत्पाद, किस मापांक के साथ, किस तन्यता भार के साथ, किस प्रभावी क्षेत्र के साथ, किस सतह प्रोफ़ाइल के साथ और किस परीक्षण रिपोर्ट के साथ?”

मॉडुलस दरार की चौड़ाई को क्यों प्रभावित करता है?

प्रबलित कंक्रीट में दरारें पड़ना सामान्य बात है। सवाल यह है कि क्या ये दरारें संरचना और बाहरी परिस्थितियों के लिए स्वीकार्य सीमा के भीतर रहती हैं।.

कंक्रीट में दरार पड़ने पर, तनाव बल सुदृढ़ीकरण (reinforcement) में स्थानांतरित हो जाता है। यदि सुदृढ़ीकरण की कठोरता कम है, तो समान तनाव के तहत वह अधिक खिंचता है। इससे दरार की चौड़ाई और दरारों के बीच की दूरी पर प्रभाव पड़ सकता है।.

जीएफपी की सतह की बनावट और बंधन भी मायने रखते हैं। मजबूत धारीदार, लिपटी हुई या रेत से लेपित सतह वाली छड़ कंक्रीट के साथ चिकनी छड़ की तुलना में अलग तरह से प्रतिक्रिया कर सकती है। एएसटीएम डी7205 से संबंधित विवरणों में बताया गया है कि एफआरपी छड़ों में आमतौर पर सतह पर लहरें या बंधित कणों की परत, या दोनों होते हैं, ताकि छड़ और कंक्रीट के बीच यांत्रिक जुड़ाव को बढ़ावा मिल सके।. 

तालिका 6: जीएफआरपी-प्रबलित कंक्रीट में दरार की चौड़ाई को प्रभावित करने वाले चर

चर	यह क्यों मायने रखती है
जीएफआरपी मॉड्यूलस	कम कठोरता से सुदृढीकरण पर तनाव बढ़ सकता है।
बार रिक्ति	कम दूरी से दरारों का वितरण बेहतर हो सकता है।
कंक्रीट आवरण	यह दरार की चौड़ाई और बंधन व्यवहार को प्रभावित करता है।
सतह प्रोफ़ाइल	यह छड़ और कंक्रीट के बीच बल स्थानांतरण को प्रभावित करता है।
बंधन की मजबूती	दरार विकास को प्रभावित करता है
सुदृढ़ीकरण अनुपात	अधिक प्रोत्साहन से सेवा व्यवहार में सुधार हो सकता है।
कंक्रीट की मजबूती	दरार और बंधन को प्रभावित करता है
डिजाइन तनाव	कम सेवा तनाव से दरारें कम हो सकती हैं

इसीलिए "उच्च तन्यता शक्ति" ही डिजाइन का एकमात्र तर्क नहीं हो सकता।.

मापांक विक्षेपण को क्यों प्रभावित करता है?

विक्षेपण सदस्य की कठोरता पर निर्भर करता है।.

प्रबलित कंक्रीट स्लैब या बीम में, कठोरता निम्नलिखित कारकों से प्रभावित होती है:

• कंक्रीट सेक्शन का आकार; 
• अवधि; 
• भार; 
• दरार पड़ना; 
• सुदृढ़ीकरण राशि; 
• सुदृढ़ीकरण मापांक; 
• दीर्घकालिक प्रभाव।. 

क्योंकि जीएफआरपी का मापांक स्टील से कम होता है, इसलिए जीएफआरपी-प्रबलित सदस्य को विक्षेपण सीमाओं को पूरा करने के लिए अलग-अलग सुदृढीकरण अनुपात, रिक्ति या सदस्य आयामों की आवश्यकता हो सकती है।.

इसका मतलब यह नहीं है कि जीएफआरपी अनुपयुक्त है। इसका मतलब यह है कि डिजाइन सही तरीके से किया जाना चाहिए।.

तालिका 7: यदि मापांक को अनदेखा किया जाए तो क्या होगा?

गलती	संभावित परिणाम
केवल व्यास के अनुसार स्टील को बदलें	अत्यधिक दरार की चौड़ाई या विक्षेपण
केवल तन्यता शक्ति की तुलना करें	सेवा प्रदर्शन का अतिरंजित आकलन
सेवा भार तनाव को अनदेखा करें	अपेक्षा से अधिक कार्य तनाव
बॉन्ड और सतह प्रोफ़ाइल को अनदेखा करें	बल स्थानांतरण की कमजोर धारणाएँ
एफआरपी डिजाइन प्रावधानों को अनदेखा करें	असुरक्षित या अलाभकारी डिज़ाइन
सामान्य जीएफआरपी मानों का उपयोग करें	उत्पाद बेमेल

सही ढंग से डिजाइन किया गया जीएफपी सदस्य अच्छा प्रदर्शन कर सकता है। गलत तरीके से प्रतिस्थापित किया गया जीएफपी सदस्य समस्याएँ पैदा कर सकता है।.

समस्या सामग्री नहीं है। समस्या गलत तुलना है।.

एएसटीएम और एसीआई इस समस्या का समाधान कैसे करते हैं

आधुनिक जीएफआरपी मानक इस छड़ को "प्लास्टिक स्टील" के रूप में नहीं मानते हैं।“

ASTM D7957/D7957M कंक्रीट सुदृढ़ीकरण के लिए GFRP बार का ASTM विनिर्देश है। ASTM D7205/D7205M-26 FRP कंपोजिट बार के लिए तन्यता परीक्षण विधि है और इसमें अर्ध-स्थैतिक अनुदैर्ध्य तन्यता शक्ति और बढ़ाव गुण शामिल हैं।. 

एसीआई कोड-440.11-22, एएसटीएम डी7957-22 के अनुरूप जीएफआरपी बार से प्रबलित संरचनात्मक कंक्रीट की सामग्री, डिजाइन और विवरण के लिए न्यूनतम आवश्यकताएं प्रदान करता है।. 

यह संयोजन महत्वपूर्ण है:

दस्तावेज़	भूमिका
एएसटीएम डी7957/डी7957एम	जीएफआरपी बार के लिए उत्पाद विनिर्देश
एएसटीएम डी7205/डी7205एम	एफआरपी बार के लिए तन्यता परीक्षण विधि
एएसटीएम डी7913/डी7913एम	पुलआउट परीक्षण द्वारा बॉन्ड व्यवहार
एसीआई कोड-440.11-22	जीएफआरपी बार के साथ संरचनात्मक कंक्रीट का डिजाइन और विवरण
आईसीसी-ईएस AC454	एफआरपी बार के लिए मूल्यांकन मानदंड मार्ग

मानक-आधारित दृष्टिकोण इस लेख के मुख्य बिंदु की पुष्टि करता है:

जीएफआरपी एक इंजीनियरिंग सामग्री है जिसकी अपनी विशिष्ट डिजाइन संरचना होती है। उत्पाद की विशिष्ट विशेषताओं की जांच किए बिना स्टील बार के व्यास की नकल करके इसका उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।.

तन्यता शक्ति की तुलना में तन्यता भार अधिक उपयोगी हो सकता है।

एक और आम भ्रम तन्यता शक्ति और तन्यता भार के बीच का अंतर है।.

तन्यता सामर्थ्य तनाव है।.

तन्यता भार वास्तविक बल है।.

अधिक प्रभावी क्षेत्रफल वाली छड़ समान सामग्री तनाव मान होने पर भी अधिक बल सहन कर सकती है। इसीलिए डेटाशीट में दोनों मान दर्शाए जाने चाहिए।.

तालिका 8: जीएफआरपी रीबार आपूर्तिकर्ता से क्या पूछना चाहिए

डेटाशीट आइटम	यह क्यों मायने रखती है
नॉमिनल डायामीटर	वाणिज्यिक आकार संदर्भ
प्रभावी क्षेत्र	तनाव गणनाओं के लिए आवश्यक
तन्यता भार	वास्तविक बल क्षमता
तन्यता ताकत	सामग्री तनाव क्षमता
मापांक	कठोरता और उपयोगिता
अंतिम तनाव	टूटने का व्यवहार
सतह प्रोफ़ाइल	बंधन व्यवहार
बॉन्ड डेटा	विकास की लंबाई और लैप स्प्लिस
परिक्षण विधि	मूल्यों की तुलना करना संभव बनाता है
बैच ट्रेसबिलिटी	उत्पादन नियंत्रण दर्शाता है

जीएफआरपी और स्टील के बीच गंभीर तुलना में मजबूती और कठोरता दोनों को शामिल किया जाना चाहिए।.

विनिर्माण गुणवत्ता मापांक और शक्ति को क्यों प्रभावित करती है?

जीएफआरपी रीबार एक मिश्रित सामग्री है। इसके गुण संपूर्ण प्रणाली पर निर्भर करते हैं:

• फाइबर का प्रकार; 
• फाइबर की मात्रा; 
• फाइबर संरेखण; 
• रेजिन प्रणाली; 
• गर्भाधान की गुणवत्ता; 
• उपचार; 
• सतह निर्माण; 
• प्रभावी क्षेत्र; 
• उत्पादन में निरंतरता।. 

जारेक और कुबिक के परिणाम उपयोगी हैं क्योंकि वे एक ही सामान्य सामग्री श्रेणी के उत्पादों के बीच भी बड़े अंतर दर्शाते हैं। उनके अध्ययन में परीक्षण किए गए निर्माताओं के बीच विभिन्न समतुल्य व्यास और विभिन्न यांत्रिक गुणों को मापा गया।. 

इसलिए उत्पादन प्रौद्योगिकी मामले।.

कंपोजिट-टेक की स्थिति को सावधानीपूर्वक स्पष्ट किया जाना चाहिए: केवल उपकरण ही किसी विशिष्ट मापांक या शक्ति की गारंटी नहीं देते हैं। अंतिम मान निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करते हैं। कच्चा माल, निर्माण, प्रक्रिया मापदंड और गुणवत्ता नियंत्रण। लेकिन एक पेशेवर उत्पादन लाइन यह उन कारकों को नियंत्रित करने में मदद करता है जो दोहराने योग्य गुणों को संभव बनाते हैं: फाइबर फीडिंग, इम्प्रग्नेशन, क्यूरिंग, सरफेस प्रोफाइल, पुलिंग स्पीड, कूलिंग, कटिंग और ट्रेसिबिलिटी।.

बाजार को एक उत्कृष्ट प्रयोगशाला नमूने की आवश्यकता नहीं है। उसे पुनरावर्ती औद्योगिक उत्पादन की आवश्यकता है।.

जब जीएफआरपी का कम मापांक कोई समस्या नहीं है

हर अनुप्रयोग में कम मापांक होना स्वतः ही नुकसानदायक नहीं होता।.

कई मामलों में, जीएफपी बहुत प्रभावी हो सकता है जब डिजाइन में इसके व्यवहार को ध्यान में रखा जाता है।.

तालिका 9: वे अनुप्रयोग जहाँ जीएफआरपी को दृढ़तापूर्वक उचित ठहराया जा सकता है

आवेदन	जीएफआरपी क्यों उपयोगी हो सकता है?
पुल डेक	बर्फ पिघलाने वाले नमक के संपर्क में आने पर संक्षारण प्रतिरोध
समुद्री संरचनाएं	क्लोराइड वातावरण में इस्पात में जंग लगने की कोई प्रक्रिया नहीं होती
पार्किंग संरचनाएं	नमी और क्लोराइड के संपर्क में आना
अपशिष्ट जल सुविधाएं	रासायनिक और नमी के संपर्क में आना
स्लैब-ऑन-ग्रेड	हल्का और आसानी से संभालने योग्य होने के साथ-साथ जंग प्रतिरोधी भी।
प्रीकास्ट पैनल	नियंत्रित उत्पादन और कम वजन
तटीय निर्माण	नमकीन हवा और नमी के संपर्क में आना
विद्युत सुविधाएं	गैर-चालक और गैर-चुंबकीय व्यवहार
एफआरपी जाल अनुप्रयोग	क्षेत्र-आधारित सुदृढ़ीकरण और त्वरित संचालन

सही संदेश यह नहीं है कि "जीएफआरपी हर जगह स्टील की जगह ले लेगा"।“

सही संदेश यह है:

जीएफआरपी एक मजबूत सुदृढ़ीकरण सामग्री है जब इसकी कठोरता, बंधन, स्थायित्व और डिजाइन नियमों पर उचित रूप से विचार किया जाता है।.

व्यावहारिक डिजाइन निहितार्थ

इंजीनियरों और खरीदारों के लिए, मापांक बनाम शक्ति का मुद्दा कई व्यावहारिक नियमों की ओर ले जाता है।.

तालिका 10: जीएफआरपी रीबार के चयन के लिए व्यावहारिक नियम

नियम	कारण
केवल एमपीए की तुलना न करें	एमपीए कठोरता नहीं दर्शाता है
मॉड्यूलस को GPa / Msi में पूछें	मापांक तनाव और सेवाक्षमता को नियंत्रित करता है।
तन्यता भार को kN/kip में पूछें	बल क्षमता की व्याख्या करना आसान है।
प्रभावी क्षेत्र की जाँच करें	तनाव क्षेत्र पर निर्भर करता है
दरार की चौड़ाई और विक्षेपण की जाँच करें	कम मापांक सेवा व्यवहार को प्रभावित करता है
बॉन्ड और सतह प्रोफ़ाइल की जाँच करें	बल को कंक्रीट में स्थानांतरित होना चाहिए
एफआरपी-विशिष्ट डिज़ाइन नियमों का उपयोग करें	जीएफआरपी स्टील नहीं है
उत्पाद-विशिष्ट परीक्षण रिपोर्ट की आवश्यकता है	उत्पाद के अनुसार जीएफआरपी के मान भिन्न-भिन्न होते हैं।
केवल व्यास के आधार पर प्रतिस्थापन से बचें	समान व्यास का अर्थ समान व्यवहार नहीं होता।

ये नियम जीएफआरपी विनिर्देशन पर होने वाली हर गंभीर चर्चा का हिस्सा होने चाहिए।.

जीएफआरपी के मापांक और सामर्थ्य के बारे में आम गलतफहमियां

• पहली गलतफहमी यह है कि उच्च तन्यता शक्ति का मतलब स्वतः ही हर संरचनात्मक स्थिति में बेहतर प्रदर्शन होता है।.
• दूसरा कारण यह है कि जीएफपी बार व्यास के हिसाब से स्टील की जगह ले सकता है क्योंकि इसका एमपीए मान अधिक होता है।.
• तीसरी बात यह है कि मापांक केवल एक सैद्धांतिक गुण है। ऐसा नहीं है। यह दरार की चौड़ाई, विक्षेपण और सेवा-भार व्यवहार को प्रभावित करता है।.
• चौथी बात यह है कि सभी जीएफआरपी बार का मापांक समान होता है। ऐसा नहीं है।.
• पांचवीं बात यह है कि केवल तन्यता परीक्षण से ही संरचनात्मक प्रदर्शन सिद्ध नहीं होता। बॉन्ड, विकास लंबाई, लैप स्प्लिस, स्थायित्व और डिजाइन संबंधी प्रावधान भी मायने रखते हैं।.
• छठी धारणा यह है कि कम मापांक के कारण जीएफआरपी कमजोर हो जाता है। यह भी गलत है। कम मापांक का अर्थ है अलग कठोरता, न कि अपर्याप्त मजबूती।.
• एक अच्छे लेख, डेटाशीट या बिक्री संबंधी चर्चा में इन अंतरों को छिपाना नहीं चाहिए। उन्हें स्पष्ट रूप से समझाना चाहिए।.
• इसी तरह विश्वास का निर्माण होता है।.

निष्कर्ष

जीएफआरपी रीबार इसका मूल्यांकन केवल तन्यता शक्ति के आधार पर नहीं किया जाना चाहिए।.

तन्यता सामर्थ्य (Tensile strength) 1T1/2 ...

कंक्रीट की वास्तविक संरचनाओं में यह अंतर मायने रखता है। यह दरार की चौड़ाई, विक्षेपण, सेवा तनाव, विकास लंबाई, लैप स्प्लिस व्यवहार और डिजाइन संबंधी मान्यताओं को प्रभावित करता है।.

इससे जीएफआरपी सुदृढीकरण का महत्व कम नहीं होता। बल्कि इससे सही डिजाइन का महत्व और भी बढ़ जाता है।.

जीएफआरपी कमजोर स्टील नहीं है। यह एक अलग प्रकार की सुदृढ़ीकरण सामग्री है जिसके अलग फायदे और अलग इंजीनियरिंग नियम हैं।.

जीएफआरपी और स्टील की तुलना करने का सही तरीका किसी एक संख्या के आधार पर नहीं है। बल्कि यह तन्यता भार, तन्यता शक्ति, मापांक, प्रभावी क्षेत्रफल, बंधन क्षमता, स्थायित्व, उपयोगिता और मानक-आधारित डिजाइन के आधार पर है।.

यही अंतर है किसी सामग्री को बेचने और किसी इंजीनियरिंग उत्पाद में विश्वास पैदा करने में।.

सामान्य प्रश्न: जीएफआरपी रीबार का मापांक बनाम तन्यता शक्ति

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