స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ (SFRC) అనేది కొత్త రకం మిశ్రమ పదార్థం, ఇది సాధారణ కాంక్రీటులో చిన్న స్టీల్ ఫైబర్‌ను తగిన మొత్తంలో జోడించడం ద్వారా పోయాలి మరియు పిచికారీ చేయవచ్చు. ఇది ఇటీవలి సంవత్సరాలలో స్వదేశీ మరియు విదేశాలలో వేగంగా అభివృద్ధి చెందింది. ఇది తక్కువ తన్యత బలం, చిన్న అంతిమ పొడిగింపు మరియు కాంక్రీటు యొక్క పెళుసైన ఆస్తి యొక్క లోపాలను అధిగమిస్తుంది. ఇది తన్యత బలం, బెండింగ్ నిరోధకత, కోత నిరోధకత, క్రాక్ రెసిస్టెన్స్, అలసట నిరోధకత మరియు అధిక మొండితనం వంటి అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది. ఇది హైడ్రాలిక్ ఇంజనీరింగ్, రోడ్ అండ్ బ్రిడ్జ్, కన్స్ట్రక్షన్ మరియు ఇతర ఇంజనీరింగ్ రంగాలలో వర్తించబడింది.

 

一．స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ అభివృద్ధి

 

ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ (FRC) అనేది ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు యొక్క సంక్షిప్తీకరణ. ఇది సాధారణంగా సిమెంట్ పేస్ట్, మోర్టార్ లేదా కాంక్రీట్ మరియు మెటల్ ఫైబర్, అకర్బన ఫైబర్ లేదా సేంద్రీయ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ పదార్థాలతో కూడిన సిమెంట్-ఆధారిత మిశ్రమం. ఇది అధిక తన్యత బలం, అధిక అంతిమ పొడిగింపు మరియు కాంక్రీట్ మాతృకలో అధిక క్షార నిరోధకత కలిగిన చిన్న మరియు చక్కటి ఫైబర్‌లను ఒకే విధంగా చెదరగొట్టడం ద్వారా ఏర్పడిన కొత్త నిర్మాణ పదార్థం. కాంక్రీటులోని ఫైబర్ కాంక్రీటులో ప్రారంభ పగుళ్ల తరం మరియు బాహ్య శక్తి యొక్క చర్యలో పగుళ్ల మరింత విస్తరణను పరిమితం చేస్తుంది, తక్కువ తన్యత బలం, సులభంగా పగుళ్లు మరియు కాంక్రీటు యొక్క పేలవమైన అలసట నిరోధకత వంటి స్వాభావిక లోపాలను సమర్థవంతంగా అధిగమిస్తుంది మరియు పనితీరును బాగా మెరుగుపరుస్తుంది అసంబద్ధత, జలనిరోధిత, మంచు నిరోధకత మరియు కాంక్రీటు యొక్క ఉపబల రక్షణ. ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు, ముఖ్యంగా స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు, ప్రాక్టికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో అకాడెమిక్ మరియు ఇంజనీరింగ్ సర్కిల్‌లలో మరింత ఎక్కువ దృష్టిని ఆకర్షించింది, ఎందుకంటే దాని ఉన్నతమైన పనితీరు కారణంగా. 1907 సోవియట్ నిపుణుడు బి. హెక్‌పోకాబ్ మెటల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటును ఉపయోగించడం ప్రారంభించింది; 1910 లో, హెచ్ఎఫ్ పోర్టర్ చిన్న ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటుపై ఒక పరిశోధన నివేదికను ప్రచురించింది, మాతృక పదార్థాలను బలోపేతం చేయడానికి చిన్న స్టీల్ ఫైబర్స్ కాంక్రీటులో సమానంగా చెదరగొట్టాలని సూచిస్తున్నాయి; 1911 లో, యునైటెడ్ స్టేట్స్ యొక్క గ్రాహం కాంక్రీటు యొక్క బలం మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి స్టీల్ ఫైబర్‌ను సాధారణ కాంక్రీటుగా చేర్చాడు; 1940 ల నాటికి, యునైటెడ్ స్టేట్స్, బ్రిటన్, ఫ్రాన్స్‌ ఫైబర్ మరియు కాంక్రీట్ మాతృక మధ్య బంధన బలాన్ని మెరుగుపరచడానికి స్టీల్ ఫైబర్ ఆకారం; 1963 లో, జెపి రోమ్యూల్డి మరియు జిబి బాట్సన్ స్టీల్ ఫైబర్ పరిమిత కాంక్రీటు యొక్క క్రాక్ డెవలప్‌మెంట్ మెకానిజంపై ఒక కాగితాన్ని ప్రచురించారు మరియు స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు యొక్క క్రాక్ బలం సమర్థవంతమైన పాత్ర పోషిస్తున్న స్టీల్ ఫైబర్స్ యొక్క సగటు అంతరం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుందనే తీర్మానాన్ని ముందుకు తెచ్చారు. తన్యత ఒత్తిడిలో (ఫైబర్ స్పేసింగ్ సిద్ధాంతం), తద్వారా ఈ కొత్త మిశ్రమ పదార్థం యొక్క ఆచరణాత్మక అభివృద్ధి దశను ప్రారంభిస్తుంది. ఇప్పటి వరకు, స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు యొక్క ప్రాచుర్యం మరియు అనువర్తనంతో, కాంక్రీటులో ఫైబర్స్ యొక్క విభిన్న పంపిణీ కారణంగా, ప్రధానంగా నాలుగు రకాలు ఉన్నాయి: స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్, హైబ్రిడ్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్, లేయర్డ్ స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ మరియు లేయర్డ్ హైబ్రిడ్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు.

 

.స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు యొక్క బలోపేతం విధానం

 

1.కాంపొసైట్ మెకానిక్స్ సిద్ధాంతం. మిశ్రమ మెకానిక్స్ సిద్ధాంతం నిరంతర ఫైబర్ మిశ్రమాల సిద్ధాంతంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు కాంక్రీటులో స్టీల్ ఫైబర్స్ యొక్క పంపిణీ లక్షణాలతో కలిపి ఉంటుంది. ఈ సిద్ధాంతంలో, మిశ్రమాలను ఫైబర్‌తో రెండు-దశల మిశ్రమాలుగా మరియు మాతృకను మరొక దశగా పరిగణిస్తారు.

 

ఫైబర్ స్పేసింగ్ సిద్ధాంతం. ఫైబర్ స్పేసింగ్ సిద్ధాంతం, క్రాక్ రెసిస్టెన్స్ థియరీ అని కూడా పిలుస్తారు, సరళ సాగే ఫ్రాక్చర్ మెకానిక్స్ ఆధారంగా ప్రతిపాదించబడింది. ఈ సిద్ధాంతం ఫైబర్స్ యొక్క ఉపబల ప్రభావం ఏకరీతిగా పంపిణీ చేయబడిన ఫైబర్ అంతరం (కనీస అంతరం) కు మాత్రమే సంబంధించినదని పేర్కొంది.

 

三．స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ యొక్క అభివృద్ధి స్థితిపై విశ్లేషణ

 

1.స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు.స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు అనేది ఒక రకమైన ఏకరీతి మరియు బహుళ-దిశాత్మక రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు, ఇది తక్కువ మొత్తంలో తక్కువ కార్బన్ స్టీల్, స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ మరియు ఎఫ్ఆర్పి ఫైబర్స్ ను సాధారణ కాంక్రీటులో చేర్చడం ద్వారా ఏర్పడుతుంది. స్టీల్ ఫైబర్ యొక్క మిక్సింగ్ మొత్తం సాధారణంగా వాల్యూమ్ ద్వారా 1% ~ 2%, అయితే 70 ~ 100 కిలోల స్టీల్ ఫైబర్ ప్రతి క్యూబిక్ మీటర్ కాంక్రీటులో బరువు ద్వారా కలపబడుతుంది. స్టీల్ ఫైబర్ యొక్క పొడవు 25 ~ 60 మిమీ ఉండాలి, వ్యాసం 0.25 ~ 1.25 మిమీ ఉండాలి, మరియు పొడవు నుండి వ్యాసం యొక్క ఉత్తమ నిష్పత్తి 50 ~ 700 ఉండాలి. సాధారణ కాంక్రీటుతో పోలిస్తే, ఇది తన్యత, కోత, బెండింగ్ మెరుగుపరచదు. . 10 ~ 20 సార్లు పెంచాలి. స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ మరియు సాధారణ కాంక్రీటు యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను చైనాలో పోల్చారు. స్టీల్ ఫైబర్ యొక్క కంటెంట్ 15% ~ 20% మరియు నీటి సిమెంట్ నిష్పత్తి 0.45 అయినప్పుడు, తన్యత బలం 50% ~ 70% పెరుగుతుంది, వశ్యత బలం 120% ~ 180% పెరుగుతుంది, ప్రభావ బలం 10 ~ 20 పెరుగుతుంది సార్లు, ప్రభావ అలసట బలం 15 ~ 20 రెట్లు పెరుగుతుంది, ఫ్లెక్చురల్ మొండితనం 14 ~ 20 రెట్లు పెరుగుతుంది మరియు దుస్తులు నిరోధకత కూడా గణనీయంగా మెరుగుపడుతుంది. అందువల్ల, స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు సాదా కాంక్రీటు కంటే మెరుగైన భౌతిక మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది.

2.హైబ్రిడ్ ఫైబర్ కాంక్రీటు. సంబంధిత పరిశోధన డేటా స్టీల్ ఫైబర్ కాంక్రీటు యొక్క సంపీడన బలాన్ని గణనీయంగా ప్రోత్సహించదని లేదా దానిని తగ్గించదని చూపిస్తుంది; సాదా కాంక్రీటుతో పోల్చితే, సానుకూల మరియు ప్రతికూల (పెరుగుదల మరియు తగ్గుదల) లేదా అసంబద్ధతపై ఇంటర్మీడియట్ వీక్షణలు, దుస్తులు నిరోధకత, ప్రభావం మరియు ఉక్కు ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు యొక్క దుస్తులు నిరోధకత మరియు కాంక్రీటు యొక్క ప్రారంభ ప్లాస్టిక్ సంకోచం యొక్క నివారణ ఉన్నాయి. అదనంగా, స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటుకు పెద్ద మోతాదు, అధిక ధర, తుప్పు మరియు అగ్ని వలన కలిగే ప్రతిఘటన వంటి కొన్ని సమస్యలు ఉన్నాయి, ఇది దాని అనువర్తనాన్ని వివిధ స్థాయిలకు ప్రభావితం చేసింది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, కొంతమంది దేశీయ మరియు విదేశీ పండితులు హైబ్రిడ్ ఫైబర్ కాంక్రీట్ (హెచ్‌ఎఫ్‌ఆర్‌సి) పై శ్రద్ధ చూపడం ప్రారంభించారు, ఫైబర్‌లను వేర్వేరు లక్షణాలు మరియు ప్రయోజనాలతో కలపడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు, ఒకదానికొకటి నేర్చుకోండి మరియు వివిధ స్థాయిలలో మరియు "సానుకూల హైబ్రిడ్ ప్రభావానికి" ఆట ఇవ్వండి వివిధ ప్రాజెక్టుల అవసరాలను తీర్చడానికి, కాంక్రీటు యొక్క వివిధ లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి దశలను లోడ్ చేస్తోంది. ఏదేమైనా, దాని వివిధ యాంత్రిక లక్షణాలకు సంబంధించి, ముఖ్యంగా దాని అలసట వైకల్యం మరియు అలసట నష్టం, వైకల్య అభివృద్ధి చట్టం మరియు స్టాటిక్ మరియు డైనమిక్ లోడ్లు మరియు స్థిరమైన వ్యాప్తి లేదా వేరియబుల్ యాంప్లిట్యూడ్ సైక్లిక్ లోడ్ల క్రింద నష్ట లక్షణాలు, సరైన మిక్సింగ్ మొత్తం మరియు ఫైబర్ యొక్క మిక్సింగ్ నిష్పత్తి, సంబంధం మిశ్రమ పదార్థాల భాగాలు, బలోపేతం ప్రభావం మరియు బలోపేతం చేసే విధానం, యాంటీ అలసట పనితీరు, వైఫల్య విధానం మరియు నిర్మాణ సాంకేతికత మధ్య, మిశ్రమ నిష్పత్తి రూపకల్పన యొక్క సమస్యలు మరింత అవసరం అధ్యయనం.

3. లేయర్డ్ స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు.మోనోలిథిక్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు సమానంగా కలపడం అంత సులభం కాదు, ఫైబర్ సంకలనం చేయడం సులభం, ఫైబర్ మొత్తం పెద్దది, మరియు ఖర్చు సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది దాని విస్తృత అనువర్తనాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. పెద్ద సంఖ్యలో ఇంజనీరింగ్ ప్రాక్టీస్ మరియు సైద్ధాంతిక పరిశోధనల ద్వారా, కొత్త రకం స్టీల్ ఫైబర్ స్ట్రక్చర్, లేయర్ స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ (LSFRC), ప్రతిపాదించబడింది. రోడ్ స్లాబ్ యొక్క ఎగువ మరియు దిగువ ఉపరితలాలపై చిన్న మొత్తంలో ఉక్కు ఫైబర్ సమానంగా పంపిణీ చేయబడుతుంది మరియు మధ్యలో ఇప్పటికీ సాదా కాంక్రీట్ పొర ఉంది. LSFRC లోని స్టీల్ ఫైబర్ సాధారణంగా మానవీయంగా లేదా యాంత్రికంగా పంపిణీ చేయబడుతుంది. స్టీల్ ఫైబర్ పొడవుగా ఉంటుంది, మరియు పొడవు వ్యాసం నిష్పత్తి సాధారణంగా 70 ~ 120 మధ్య ఉంటుంది, ఇది రెండు డైమెన్షనల్ పంపిణీని చూపుతుంది. యాంత్రిక లక్షణాలను ప్రభావితం చేయకుండా, ఈ పదార్థం స్టీల్ ఫైబర్ మొత్తాన్ని బాగా తగ్గించడమే కాక, సమగ్ర ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటును కలపడంలో ఫైబర్ సంకలనం యొక్క దృగ్విషయాన్ని కూడా నివారిస్తుంది. అదనంగా, కాంక్రీటులో స్టీల్ ఫైబర్ పొర యొక్క స్థానం కాంక్రీటు యొక్క వశ్యత బలం మీద గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. కాంక్రీటు దిగువన ఉక్కు ఫైబర్ పొర యొక్క ఉపబల ప్రభావం ఉత్తమమైనది. స్టీల్ ఫైబర్ పొర యొక్క స్థానం పైకి కదులుతుండటంతో, ఉపబల ప్రభావం గణనీయంగా తగ్గుతుంది. LSFRC యొక్క వశ్యత బలం అదే మిశ్రమ నిష్పత్తి ఉన్న సాదా కాంక్రీటు కంటే 35% కంటే ఎక్కువ, ఇది సమగ్ర స్టీల్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు కంటే కొంచెం తక్కువగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, LSFRC చాలా పదార్థ ఖర్చును ఆదా చేస్తుంది మరియు కష్టతరమైన మిక్సింగ్ సమస్య లేదు. అందువల్ల, LSFRC అనేది మంచి సామాజిక మరియు ఆర్ధిక ప్రయోజనాలు మరియు విస్తృత అనువర్తన అవకాశాలతో కూడిన కొత్త పదార్థం, ఇది పేవ్మెంట్ నిర్మాణంలో ప్రజాదరణ మరియు అనువర్తనానికి అర్హమైనది.

 

4.లేయర్డ్ హైబ్రిడ్ ఫైబర్ కాంక్రీటు.లేయర్ హైబ్రిడ్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ (LHFRC) అనేది LSFRC ఆధారంగా 0.1% పాలీప్రొఫైలిన్ ఫైబర్‌ను జోడించడం ద్వారా మరియు అధిక తన్యత బలం మరియు ఎగువ మరియు దిగువ స్టీల్ లో అధిక త్వచాల బలం మరియు అధిక అల్టిమేట్ ఎలెమాంగ్‌తో పెద్ద సంఖ్యలో జరిమానా మరియు చిన్న పాలీప్రొఫైలిన్ ఫైబర్‌లను సమానంగా పంపిణీ చేయడం ద్వారా ఏర్పడిన మిశ్రమ పదార్థం. ఫైబర్ కాంక్రీటు మరియు మధ్య పొరలో సాదా కాంక్రీటు. ఇది LSFRC ఇంటర్మీడియట్ సాదా కాంక్రీట్ పొర యొక్క బలహీనతను అధిగమించగలదు మరియు ఉపరితల ఉక్కు ఫైబర్ ధరించిన తరువాత సంభావ్య భద్రతా ప్రమాదాలను నివారించవచ్చు. LHFRC కాంక్రీటు యొక్క వశ్యత బలాన్ని గణనీయంగా పెంచుతుంది. సాదా కాంక్రీటుతో పోలిస్తే, సాదా కాంక్రీటు యొక్క దాని వశ్యత బలం సుమారు 20%పెరుగుతుంది, మరియు LSFRC తో పోలిస్తే, దాని వశ్యత బలం 2.6%పెరుగుతుంది, అయితే ఇది కాంక్రీటు యొక్క సౌకర్యవంతమైన సాగే మాడ్యులస్‌పై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. LHFRC యొక్క ఫ్లెక్చురల్ సాగే మాడ్యులస్ సాదా కాంక్రీటు కంటే 1.3% ఎక్కువ మరియు LSFRC కన్నా 0.3% తక్కువ. LHFRC కాంక్రీటు యొక్క వశ్యత మొండితను కూడా గణనీయంగా పెంచుతుంది, మరియు దాని ఫ్లెక్చురల్ మొండితనం సూచిక సాదా కాంక్రీటు కంటే 8 రెట్లు మరియు LSFRC కంటే 1.3 రెట్లు. అంతేకాకుండా, కాంక్రీటులో LHFRC లో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఫైబర్స్ యొక్క విభిన్న పనితీరు కారణంగా, ఇంజనీరింగ్ అవసరాల ప్రకారం, కాంక్రీటులో సింథటిక్ ఫైబర్ మరియు స్టీల్ ఫైబర్ యొక్క సానుకూల హైబ్రిడ్ ప్రభావం డక్టిలిటీ, మన్నిక, మొండితనం, క్రాక్ బలాన్ని బాగా మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగపడుతుంది. , పదార్థం యొక్క ఫ్లెక్చురల్ బలం మరియు తన్యత బలం, భౌతిక నాణ్యతను మెరుగుపరచండి మరియు పదార్థం యొక్క సేవా జీవితాన్ని పొడిగించండి.

——వియుక్త (షాంక్సీ ఆర్కిటెక్చర్, వాల్యూమ్ 38, నం 11, చెన్ హుయికింగ్)