স্টিল ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের বর্তমান অবস্থা এবং উন্নয়ন

ইস্পাত ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট (SFRC) হল একটি নতুন ধরনের যৌগিক উপাদান যা সাধারণ কংক্রিটে উপযুক্ত পরিমাণে ছোট ইস্পাত ফাইবার যোগ করে ঢেলে এবং স্প্রে করা যেতে পারে।সাম্প্রতিক বছরগুলিতে এটি দেশে এবং বিদেশে দ্রুত বিকশিত হয়েছে।এটি কম প্রসার্য শক্তি, ছোট চূড়ান্ত প্রসারণ এবং কংক্রিটের ভঙ্গুর সম্পত্তির ত্রুটিগুলিকে অতিক্রম করে।এটিতে চমৎকার বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেমন প্রসার্য শক্তি, নমন প্রতিরোধ, শিয়ার প্রতিরোধ, ফাটল প্রতিরোধ, ক্লান্তি প্রতিরোধ এবং উচ্চ কঠোরতা।এটি জলবাহী প্রকৌশল, সড়ক ও সেতু, নির্মাণ এবং অন্যান্য প্রকৌশল ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়েছে।

1. ইস্পাত ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের উন্নয়ন
ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট (এফআরসি) হল ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের সংক্ষিপ্ত রূপ।এটি সাধারণত সিমেন্ট পেস্ট, মর্টার বা কংক্রিট এবং ধাতব ফাইবার, অজৈব ফাইবার বা জৈব ফাইবার রিইনফোর্সড পদার্থের সমন্বয়ে গঠিত একটি সিমেন্ট-ভিত্তিক যৌগ।এটি একটি নতুন বিল্ডিং উপাদান যা কংক্রিট ম্যাট্রিক্সে উচ্চ প্রসার্য শক্তি, উচ্চ চূড়ান্ত প্রসারণ এবং উচ্চ ক্ষার প্রতিরোধের সাথে সংক্ষিপ্ত এবং সূক্ষ্ম ফাইবারগুলিকে সমানভাবে বিচ্ছুরিত করে গঠিত হয়।কংক্রিটে থাকা ফাইবার কংক্রিটের প্রথম দিকের ফাটল সৃষ্টি এবং বাহ্যিক শক্তির ক্রিয়ায় ফাটলগুলির আরও সম্প্রসারণকে সীমিত করতে পারে, কার্যকরভাবে অন্তর্নিহিত ত্রুটিগুলি যেমন কম প্রসার্য শক্তি, সহজে ফাটল এবং কংক্রিটের দুর্বল ক্লান্তি প্রতিরোধের মতো অন্তর্নিহিত ত্রুটিগুলি কাটিয়ে উঠতে পারে এবং কার্যক্ষমতাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে। অভেদ্যতা, জলরোধী, হিম প্রতিরোধ এবং কংক্রিটের শক্তিবৃদ্ধি সুরক্ষা।ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট, বিশেষ করে স্টিল ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট, তার উচ্চতর কর্মক্ষমতার কারণে ব্যবহারিক প্রকৌশলে একাডেমিক এবং ইঞ্জিনিয়ারিং সার্কেলে আরও বেশি মনোযোগ আকর্ষণ করেছে।1907 সোভিয়েত বিশেষজ্ঞ বি পি.হেকপোক্যাব মেটাল ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট ব্যবহার করতে শুরু করে;1910 সালে, এইচএফ পোর্টার সংক্ষিপ্ত ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের উপর একটি গবেষণা প্রতিবেদন প্রকাশ করে, পরামর্শ দেয় যে ছোট ইস্পাত ফাইবারগুলি ম্যাট্রিক্স সামগ্রীকে শক্তিশালী করার জন্য কংক্রিটে সমানভাবে ছড়িয়ে দেওয়া উচিত;1911 সালে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের গ্রাহাম কংক্রিটের শক্তি এবং স্থিতিশীলতা উন্নত করার জন্য সাধারণ কংক্রিটে ইস্পাত ফাইবার যুক্ত করেন;1940-এর দশকে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ব্রিটেন, ফ্রান্স, জার্মানি, জাপান এবং অন্যান্য দেশগুলি কংক্রিটের পরিধান প্রতিরোধ এবং ফাটল প্রতিরোধ, ইস্পাত ফাইবার কংক্রিটের উত্পাদন প্রযুক্তি এবং উন্নত করার জন্য ইস্পাত ফাইবার ব্যবহার করার জন্য প্রচুর গবেষণা করেছিল। ফাইবার এবং কংক্রিট ম্যাট্রিক্সের মধ্যে বন্ধন শক্তি উন্নত করতে ইস্পাত ফাইবারের আকৃতি;1963 সালে, JP romualdi এবং GB Batson ইস্পাত ফাইবার সীমিত কংক্রিটের ফাটল বিকাশের পদ্ধতির উপর একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করেন এবং এই সিদ্ধান্তে উপনীত হন যে স্টিল ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের ফাটল শক্তি ইস্পাত তন্তুগুলির গড় ব্যবধান দ্বারা নির্ধারিত হয় যা কার্যকর ভূমিকা পালন করে। প্রসার্য চাপে (ফাইবার স্পেসিং তত্ত্ব), এইভাবে এই নতুন যৌগিক উপাদানটির ব্যবহারিক বিকাশের পর্যায় শুরু করে।এখন পর্যন্ত, স্টিল ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের জনপ্রিয়করণ এবং প্রয়োগের সাথে, কংক্রিটে তন্তুগুলির বিভিন্ন বন্টনের কারণে, প্রধানত চার প্রকার: ইস্পাত ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট, হাইব্রিড ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট, স্তরযুক্ত ইস্পাত ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট এবং স্তরযুক্ত হাইব্রিড ফাইবার চাঙ্গা কংক্রিট.

2. স্টিল ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের শক্তিশালীকরণ প্রক্রিয়া
(1) যৌগিক বলবিদ্যা তত্ত্ব।যৌগিক মেকানিক্সের তত্ত্বটি অবিচ্ছিন্ন ফাইবার কম্পোজিটের তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে এবং কংক্রিটে ইস্পাত তন্তুগুলির বিতরণ বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে মিলিত হয়।এই তত্ত্বে, কম্পোজিটগুলিকে দুই-ফেজ কম্পোজিট হিসাবে গণ্য করা হয় যেখানে ফাইবারকে একটি ফেজ হিসাবে এবং ম্যাট্রিক্সকে অন্য ফেজ হিসাবে বিবেচনা করা হয়।
(2) ফাইবার স্পেসিং তত্ত্ব।ফাইবার স্পেসিং তত্ত্ব, ক্র্যাক প্রতিরোধ তত্ত্ব নামেও পরিচিত, রৈখিক ইলাস্টিক ফ্র্যাকচার মেকানিক্সের উপর ভিত্তি করে প্রস্তাবিত।এই তত্ত্বটি ধারণ করে যে তন্তুগুলির শক্তিবৃদ্ধি প্রভাব শুধুমাত্র সমানভাবে বিতরণ করা ফাইবার ব্যবধান (ন্যূনতম ব্যবধান) এর সাথে সম্পর্কিত।

3. ইস্পাত ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের উন্নয়ন অবস্থার উপর বিশ্লেষণ
1. ইস্পাত ফাইবার চাঙ্গা কংক্রিট.ইস্পাত ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট হল এক ধরনের অপেক্ষাকৃত অভিন্ন এবং বহু-দিকনির্দেশক চাঙ্গা কংক্রিট যা সাধারণ কংক্রিটে অল্প পরিমাণে কম কার্বন স্টিল, স্টেইনলেস স্টিল এবং FRP ফাইবার যোগ করে গঠিত হয়।স্টিল ফাইবারের মিশ্রণের পরিমাণ সাধারণত আয়তনের ভিত্তিতে 1% ~ 2% হয়, যখন 70 ~ 100kg স্টিল ফাইবার ওজন অনুসারে কংক্রিটের প্রতিটি ঘনমিটারে মিশ্রিত হয়।ইস্পাত ফাইবারের দৈর্ঘ্য 25 ~ 60 মিমি, ব্যাস হওয়া উচিত 0.25 ~ 1.25 মিমি, এবং ব্যাসের দৈর্ঘ্যের সর্বোত্তম অনুপাত 50 ~ 700 হওয়া উচিত। সাধারণ কংক্রিটের সাথে তুলনা করলে, এটি কেবল প্রসার্য, শিয়ার, নমনকে উন্নত করতে পারে না , পরিধান এবং ক্র্যাক প্রতিরোধের, কিন্তু ব্যাপকভাবে কংক্রিট এর ফ্র্যাকচার বলিষ্ঠতা এবং প্রভাব প্রতিরোধের উন্নত, এবং উল্লেখযোগ্যভাবে ক্লান্তি প্রতিরোধের এবং কাঠামোর স্থায়িত্ব উন্নত, বিশেষ করে বলিষ্ঠতা 10 ~ 20 গুণ বৃদ্ধি করা যেতে পারে।স্টিল ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট এবং সাধারণ কংক্রিটের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য চীনে তুলনা করা হয়।যখন ইস্পাত ফাইবারের বিষয়বস্তু 15% ~ 20% এবং জল সিমেন্টের অনুপাত 0.45 হয়, তখন প্রসার্য শক্তি 50% ~ 70% বৃদ্ধি পায়, নমনীয় শক্তি 120% ~ 180% বৃদ্ধি পায়, প্রভাব শক্তি 10 ~ 20 বৃদ্ধি পায় বার, প্রভাব ক্লান্তি শক্তি 15 ~ 20 গুণ বৃদ্ধি পায়, নমনীয় দৃঢ়তা 14 ~ 20 গুণ বৃদ্ধি পায় এবং পরিধান প্রতিরোধেরও উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়।অতএব, স্টিল ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট প্লেইন কংক্রিটের চেয়ে ভাল শারীরিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

4. হাইব্রিড ফাইবার কংক্রিট
প্রাসঙ্গিক গবেষণা তথ্য দেখায় যে ইস্পাত ফাইবার উল্লেখযোগ্যভাবে কংক্রিটের কম্প্রেসিভ শক্তিকে উন্নীত করে না, এমনকি এটি হ্রাস করে না;প্লেইন কংক্রিটের সাথে তুলনা করে, ইস্পাত ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের অভেদ্যতা, পরিধান প্রতিরোধ, প্রভাব এবং পরিধান প্রতিরোধ এবং কংক্রিটের প্রারম্ভিক প্লাস্টিকের সংকোচন প্রতিরোধে ইতিবাচক এবং নেতিবাচক (বৃদ্ধি এবং হ্রাস) বা এমনকি মধ্যবর্তী মতামত রয়েছে।এছাড়াও, ইস্পাত ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের কিছু সমস্যা রয়েছে, যেমন বড় ডোজ, উচ্চ মূল্য, মরিচা এবং আগুনের কারণে ফেটে যাওয়ার প্রায় কোনও প্রতিরোধ নেই, যা বিভিন্ন মাত্রায় এর প্রয়োগকে প্রভাবিত করেছে।সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, কিছু দেশী এবং বিদেশী পণ্ডিত হাইব্রিড ফাইবার কংক্রিটের (HFRC) প্রতি মনোযোগ দিতে শুরু করেছেন, বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য এবং সুবিধার সাথে ফাইবারগুলিকে মিশ্রিত করার চেষ্টা করছেন, একে অপরের কাছ থেকে শিখছেন এবং বিভিন্ন স্তরে "ইতিবাচক হাইব্রিড প্রভাব" খেলার চেষ্টা করছেন এবং কংক্রিটের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য বাড়ানোর জন্য ধাপগুলি লোড করা হচ্ছে, যাতে বিভিন্ন প্রকল্পের চাহিদা মেটানো যায়।যাইহোক, এর বিভিন্ন যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে, বিশেষ করে এর ক্লান্তি বিকৃতি এবং ক্লান্তি ক্ষতি, বিকৃতি উন্নয়ন আইন এবং স্থিতিশীল এবং গতিশীল লোড এবং ধ্রুবক প্রশস্ততা বা পরিবর্তনশীল প্রশস্ততা চক্রীয় লোডের অধীনে ক্ষতির বৈশিষ্ট্য, সর্বোত্তম মিশ্রণের পরিমাণ এবং ফাইবারের মিশ্রণের অনুপাত, সম্পর্ক যৌগিক উপকরণের উপাদানগুলির মধ্যে, প্রভাবকে শক্তিশালীকরণ এবং শক্তিশালীকরণ প্রক্রিয়া, ক্লান্তিবিরোধী কর্মক্ষমতা, ব্যর্থতা প্রক্রিয়া এবং নির্মাণ প্রযুক্তি, মিশ্রণ অনুপাত নকশার সমস্যাগুলি আরও অধ্যয়ন করা দরকার।

5. স্তরযুক্ত ইস্পাত ফাইবার চাঙ্গা কংক্রিট
মনোলিথিক ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট সমানভাবে মিশ্রিত করা সহজ নয়, ফাইবারটি একত্রিত করা সহজ, ফাইবারের পরিমাণ বড় এবং খরচ তুলনামূলকভাবে বেশি, যা এর ব্যাপক প্রয়োগকে প্রভাবিত করে।বিপুল সংখ্যক প্রকৌশল অনুশীলন এবং তাত্ত্বিক গবেষণার মাধ্যমে, একটি নতুন ধরনের ইস্পাত ফাইবার কাঠামো, লেয়ার স্টিল ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট (LSFRC) প্রস্তাব করা হয়েছে।রাস্তার স্ল্যাবের উপরের এবং নীচের পৃষ্ঠে অল্প পরিমাণে ইস্পাত ফাইবার সমানভাবে বিতরণ করা হয় এবং মাঝখানে এখনও একটি সাধারণ কংক্রিটের স্তর।LSFRC-তে ইস্পাত ফাইবার সাধারণত ম্যানুয়ালি বা যান্ত্রিকভাবে বিতরণ করা হয়।ইস্পাত ফাইবার দীর্ঘ, এবং দৈর্ঘ্য ব্যাস অনুপাত সাধারণত 70 ~ 120 এর মধ্যে হয়, একটি দ্বি-মাত্রিক বন্টন দেখায়।যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত না করে, এই উপাদানটি কেবল ইস্পাত ফাইবারের পরিমাণকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে না, তবে অবিচ্ছেদ্য ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের মিশ্রণে ফাইবার সমষ্টির ঘটনাটিও এড়ায়।এছাড়াও, কংক্রিটে ইস্পাত ফাইবার স্তরের অবস্থান কংক্রিটের নমনীয় শক্তিতে একটি দুর্দান্ত প্রভাব ফেলে।কংক্রিটের নীচে ইস্পাত ফাইবার স্তরের শক্তিবৃদ্ধি প্রভাব সর্বোত্তম।ইস্পাত ফাইবার স্তরের অবস্থান উপরে যাওয়ার সাথে সাথে, শক্তিবৃদ্ধি প্রভাব উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।LSFRC-এর নমনীয় শক্তি একই মিশ্রণ অনুপাত সহ প্লেইন কংক্রিটের তুলনায় 35% বেশি, যা অবিচ্ছেদ্য স্টিল ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিটের তুলনায় সামান্য কম।যাইহোক, LSFRC অনেক উপাদান খরচ বাঁচাতে পারে, এবং কঠিন মিশ্রণের কোন সমস্যা নেই।অতএব, LSFRC হল একটি নতুন উপাদান যার সাথে ভাল সামাজিক এবং অর্থনৈতিক সুবিধা এবং ব্যাপক প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে, যা ফুটপাথ নির্মাণে জনপ্রিয়করণ এবং প্রয়োগের যোগ্য।

6. স্তরযুক্ত হাইব্রিড ফাইবার কংক্রিট
লেয়ার হাইব্রিড ফাইবার রিইনফোর্সড কংক্রিট (LHFRC) হল একটি যৌগিক উপাদান যা LSFRC-এর ভিত্তিতে 0.1% পলিপ্রোপিলিন ফাইবার যোগ করে এবং উচ্চ প্রসার্য শক্তি এবং উপরের এবং নীচের ইস্পাতে উচ্চ চূড়ান্ত প্রসারণ সহ প্রচুর সংখ্যক সূক্ষ্ম এবং ছোট পলিপ্রোপিলিন ফাইবার সমানভাবে বিতরণ করে। ফাইবার কংক্রিট এবং মাঝের স্তরে প্লেইন কংক্রিট।এটি LSFRC মধ্যবর্তী প্লেইন কংক্রিট স্তরের দুর্বলতা কাটিয়ে উঠতে পারে এবং পৃষ্ঠের ইস্পাত ফাইবার জীর্ণ হয়ে যাওয়ার পরে সম্ভাব্য নিরাপত্তা ঝুঁকিগুলিকে প্রতিরোধ করতে পারে।LHFRC উল্লেখযোগ্যভাবে কংক্রিটের নমনীয় শক্তি বৃদ্ধি করতে পারে।প্লেইন কংক্রিটের সাথে তুলনা করলে, প্লেইন কংক্রিটের এর নমনীয় শক্তি প্রায় 20% বৃদ্ধি পায় এবং LSFRC এর সাথে তুলনা করে, এর নমনীয় শক্তি 2.6% বৃদ্ধি পায়, কিন্তু এটি কংক্রিটের নমনীয় ইলাস্টিক মডুলাসের উপর খুব কম প্রভাব ফেলে।LHFRC এর নমনীয় ইলাস্টিক মডুলাস প্লেইন কংক্রিটের তুলনায় 1.3% বেশি এবং LSFRC-এর তুলনায় 0.3% কম।এলএইচএফআরসি কংক্রিটের নমনীয় দৃঢ়তাকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে এবং এর নমনীয় দৃঢ়তা সূচক প্লেইন কংক্রিটের তুলনায় প্রায় 8 গুণ এবং LSFRC-এর 1.3 গুণ।অধিকন্তু, কংক্রিটে এলএইচএফআরসি-তে দুই বা ততোধিক ফাইবারের ভিন্ন কর্মক্ষমতার কারণে, ইঞ্জিনিয়ারিং চাহিদা অনুযায়ী, কংক্রিটে কৃত্রিম ফাইবার এবং ইস্পাত ফাইবারের ইতিবাচক হাইব্রিড প্রভাব নমনীয়তা, স্থায়িত্ব, বলিষ্ঠতা, ফাটল শক্তি ব্যাপকভাবে উন্নত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। , উপাদানের নমনীয় শক্তি এবং প্রসার্য শক্তি, উপাদানের গুণমান উন্নত করে এবং উপাদানটির পরিষেবা জীবন দীর্ঘায়িত করে।

——বিমূর্ত (শানসি স্থাপত্য, ভলিউম 38, নং 11, চেন হুইকিং)