Test: Concrete Technology- 2

सफेद पोर्टलैंड सीमेंट के निर्माण की प्रक्रिया साधारण पोर्टलैंड सीमेंट के समान ही होती है लेकिन भूरे रंग के लिए उत्तरदायी लौह ऑक्साइड की मात्रा 1% से कम तक ही सीमित होती है।

वायु संरोहण का अर्थ होता है कि कंक्रीट में इच्छा अनुरूप हवा के छोटे बुलबुले बनाना। हवा के बुलबुले प्लास्टिक (आसानी से बहने वाले) कंक्रीट के मिश्रण के दौरान बनाए जाते हैं, और उनमें से अधिकतर कठोर कंक्रीट का हिस्सा बन जाते है। वायु संरोहण का प्राथमिक उद्देश्य कठोर कंक्रीट के स्थायित्व में वृद्धि करना है, खासतौर पर ऐसे जलवायु को ध्यान में रखते हुए जो हिमीकरण और विगलन के अधीन है, और कंक्रीट की प्लास्टिक अवस्था में इसकी कार्यशीलता में वृद्धि करना यह इसका दूसरा उद्देश्य है। वायु संरोहण कंक्रीट में पानी-सीमेंट अनुपात में ज्यादा वृद्धि किये बिना ही कंक्रीट की सुकार्यता को बढ़ाता है।

विकेट उपकरण का प्रयोग सीमेंट की संगति, प्रारंभिक सेटिंग समय और अंतिम सेटिंग समय को मापने के लिए किया जाता है। सामान्य संगति परीक्षण में हमें सामान्य संगति के सीमेंट पेस्ट बनाने के लिए सीमेंट में मिलाये जाने वाले पानी की मात्रा की गणना करनी होती है। विकेट उपकरण में 10 mm व्यास के प्लंजर को पकड़े रखने की व्यवस्था होती है और दो सुइयां जो सीमेंट पेस्ट से भरे हुए मोल्ड में मुक्त रूप से गिरने के लिए स्वतंत्र होती है तथा पिस्टन की सुइयों की भेदक क्षमता 0 mm से 50 mm तक के ऊर्ध्वाधर अंशांकनों द्वारा मापी जा सकती है।

साधारण पोर्टलैंड सीमेंट के लिए प्रारंभिक और अंतिम सेटिंग समय इस प्रकार संबंधित हैं:-

T = 90 + 1.2t

जहां T और t क्रमशः मिनट में अंतिम और प्रारंभिक सेटिंग समय हैं।

लोडिंग प्लेट्स और कंक्रीट नमूने के शीर्ष/तल की सतह कुछ घर्षण प्रतिरोध प्रदान करती है जिसे प्लैटन अंकुश कहा जाता है जो नमूने के शीर्ष और तल की सतह पर अपरूपण तनाव उत्पन्न करता है, हालाँकि जैसे प्लैटन सतह के बीच की दूरी बढ़ जाती है, यह प्रभाव कम हो जाता है। इस कारण से बेलनाकार नमूने (ऊंचाई/व्यास अनुपात = 2) की तुलना में मानक कंक्रीट घन (ऊंचाई/व्यास अनुपात = 1) नमूना उच्च संपीड़न शक्ति प्रदान करता है।

कंक्रीट की घन शक्ति बेलनाकार शक्ति के लगभग 1.25 गुना है।

अत:, कंक्रीट घन की शक्ति से कंक्रीट बेलन की शक्ति का अनुपात 1.25 है।

कंक्रीट का गत्यात्मक मापांक 

यदि कंक्रीट में गोलाकार समुच्चय का उपयोग किया जाता है, तो इसके परिणामस्वरूप अत्यधिक कार्यशील मिश्रण प्राप्त होता है क्यूंकि यह पानी-सीमेंट पेस्ट को स्नेहन के लिए कम क्षेत्र प्रदान करता है। यदि कोणीय समुच्चय का उपयोग किया जाता है, तो इसके परिणामस्वरूप अधिक मजबूती वाला कंक्रीट प्राप्त होगा जबकि परतदार समुच्चय न तो मजबूती प्रदान करेगा और न ही कार्यशीलता।

आम तौर पर लगभग सभी पंप किया जाने वाला कंक्रीट 125 mm की पाइपलाइन के माध्यम से परिवहन करता है। सामान्य नियम यह है कि पाइप का व्यास सम्मुच्चय के सबसे बड़े आकार के पाइप से 3 से 4 गुना के बीच होना चाहिए। यदि कंक्रीट 400 m से अधिक ऊंचाई और 2000 m से अधिक क्षैतिज दूरी पर पंप द्वारा पहुँचाया जा रहा है तो आवागमन के लिए प्रयोग की जाने वाली पाइप का व्यास 30 cm से अधिक नहीं होना चाहिए।

कंक्रीट सतह का अंतिम परिष्करण अंततः निम्नलिखित प्रक्रियाओं द्वारा प्राप्त किया जाता है:

1. स्क्रीडिंग: यह लेवलिंग प्रक्रिया है जिसमें कूबड़ और छल्लों को हटाया जाता है तथा एक वास्तविक तथा समरूपी कंक्रीट प्राप्त की जाती है।

2. फ़्लोटिंग: यह स्क्रीडिंग के बाद छोड़े गए कंक्रीट की सतह से अनियमितताओं को हटाने की प्रक्रिया है।

3. ट्रोवलिंग: यह कंक्रीट की सतह के अंतिम परिष्करण की प्रक्रिया है। यह प्रक्रिया चिकनी और सघन सतह प्राप्त करने के लिए की जाती है।

4. क्योरिंग: यह कंक्रीट मिश्रण को सख्त बनाने की प्रक्रिया है जिसमें निश्चित अवधि के लिए इसकी सतह को नम रखा जाता है जिसके परिणामस्वरूप कंक्रीट को अधिक मज़बूती मिलती है।

कंक्रीट के स्थायित्व को वांछित इंजीनियरिंग गुणों को बनाए रखने के लिए मौसम प्रभाव, रासायनिक आक्रमण, घर्षण आदि से बचाव के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। एक स्थायी कंक्रीट के लिए, घने और अभेद्य कंक्रीट बनाने के लिए न्यूनतम पानी एवं कंक्रीट अनुपात का उपयोग आवश्यक है। पानी-सीमेंट अनुपात को कम करने से सीमेंट सामग्री में वृद्धि होगी जिससे स्थायित्व में वृद्धि होगी। मिश्रण की मजबूती सुनिश्चित करने और पृथक्करण और स्राव को रोकने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। यदि एक निश्चित जल-सीमेंट अनुपात पर सीमेंट की मात्रा कम कर दी गई तो कार्यशीलता भी कम हो जाएगी जिससे अपर्याप्त संघनन की स्थिति पैदा हो जाएगी। हालांकि, अगर कार्यशीलता में सुधार के लिए पानी डाल दिया जाता है, तो पानी-सीमेंट अनुपात बढ़ता है और जिसके परिणामस्वरूप हमे अत्यधिक पारगम्य सामग्री प्राप्त होती है।

कंक्रीट के काम के लिए कम कार्यशील कंक्रीट को प्राथमिकता दी जाती है।

∴ कंक्रीट सड़कों के लिए अवपात मान = (20 - 30) mm

सामान्य RCC कार्य = (80 - 150) mm

व्यापक कंक्रीट = (20 - 50) mm

स्तम्भ और स्लैब = (40 - 50) mm

​भंग गुणांक परीक्षण 150 × 150 × 700 mm की समतल कंक्रीट बीम पर किया जाता है। बीम सरल समर्थित होती है और तीसरे बिंदु भार के अधीन होता है जब तक की वो गिरे ना। अनुप्रस्थ काट के अनुरूप रैखिक तनाव वितरण मानते हुए, चरम फाइबर में अधिकतम सैद्धांतिक तनन तनाव को ही भंग गुणांक के रूप में माना जाता है। यह वंकन सूत्र लागू करके प्राप्त किया जाता है।

भंग गुणांक इस प्रकार दिया जाता है

जैसे ही अवपात में वृद्धि होती है, वी-बी समय घटता है क्यूंकि कंक्रीट आसानी से प्रवाहित होने लगता है।

नीचे दिए गए आंकड़ों से यह स्पष्ट है कि जैसे ही अवपात बढ़ता है, संघनन कारक भी बढ़ता है।

निश्चित सीमेंट-सम्मुचयअनुपात (आयतन द्वारा) के नाममात्र मिश्रण सामर्थ्य में व्यापक रूप से भिन्न होते हैं और इसके परिणामस्वरूप अवर-या अति समृद्ध मिश्रण प्राप्त हो सकते हैं। इस कारण से, न्यूनतम विनिर्देशक शक्ति को कई विनिर्देशों में शामिल किया गया है। इन मिश्रणों को मानक मिश्रण कहा जाता है।

IS 456-2000 ने ठोस मिश्रणों को M10, M15, M20, M25, M30, M35 और M40 के रूप में कई ग्रेडों में नामित किया है। इस पदनाम में अक्षर M मिश्रण और N/mm² में निर्दिष्ट 28 दिन की घन शक्ति की संख्या को संदर्भित करता है। ग्रेड मिश्रण इस प्रकार हैं:

IS 456 और IS 1343 के अनुसार, कंक्रीट मिश्रण का डिजाइन निम्नलिखित कारकों पर आधारित होना चाहिए:

• विशेष संपीड़न शक्ति
• सीमेंट का प्रकार
• सम्मुचय का अधिकतम नाममात्र आकार
• संयुक्त सम्मुचय ग्रेडिंग
• जल-सीमेंट अनुपात
• सुकार्यता
• स्थायित्व
• गुणवत्ता नियंत्रण की डिग्री

पृथक्करण को रोकने के लिए IS 456:2000 के अनुसार, कंक्रीट के स्थापन की अधिकतम ऊंचाई 150 cm है।

कृपया IS 456:2000 अनुच्छेद13.2 देखें "सामान्य मार्गदर्शन के रूप में, कंक्रीट की अधिकतम अनुमत मुक्त गिरावट 1.5 मीटर के रूप में ली जा सकती है।"

कंक्रीट की शक्ति उपचार के दौरान तापमान और उपचार के समय दोनों पर निर्भर करती है, और शक्ति को समय और तापमान के फलन के रूप में देखा जा सकता है। गुणनफल (समय x तापमान) को कंक्रीट की परिपक्वता कहा जाता है। यहां तापमान -10 डिग्री सेल्सियस से लिया गया है जो तापमान का उचित न्यूनतम मान है जिस पर शक्ति में तर्कसंगत वृद्धि हो सकती है। परिपक्वता को °C घंटों या °C दिनों में मापा जाता है।

बैक्टीरियल कंक्रीट में जब एक ठोस संरचना में दरारें दिखाई देती हैं और पानी उनमें रिसना शुरू करता है, तो बैक्टीरिया के बीजाणु पानी और ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर सूक्ष्मजीवी गतिविधियों को शुरू कर देते हैं। नाइट्रोजन चक्र के माध्यम से कैल्साइट क्रिस्टल को प्रक्षेपित करने की प्रक्रिया में घुलनशील पोषक तत्वों को अघुलनशील CaCO3 में परिवर्तित किया जाता है और दरारों को फिर से भर दिया जाता है।