জং থেকে আর্মেচারের সুরক্ষা
আজকের ইউরোকোড অনুযায়ী কংক্রিটের সুরক্ষামূলক স্তরের ন্যূনতম পুরুত্ব (cnom) নির্ধারিত। এ ধরনের কংক্রিট স্তরের পুরুত্ব হলো রিইনফোর্সড কংক্রিট উপাদানের বাইরের পৃষ্ঠ থেকে প্রথম রিইনফোর্সমেন্ট পর্যন্ত সর্বনিম্ন দূরত্ব। রৈখিক উপাদানে এটি স্টিরাপ, আর পৃষ্ঠতল উপাদানে এটি নীচের দীর্ঘায়ত রিইনফোর্সমেন্ট। নামমাত্র সুরক্ষামূলক স্তরকে এভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়: cnom = cmin + Δcdev
cmin হলো ন্যূনতম নির্ধারিত প্রতিরক্ষামূলক আবরণ, যার মান কংক্রিট ও রডের বন্ধন-পরিস্থিতি, পরিবেশগত অবস্থা, রডের আবরণ ইত্যাদির ওপর নির্ভর করে। Δcdev হলো নির্মাণ-সম্পর্কিত বিচ্যুতিকে নির্দেশকারী মান। রিইনফোর্সড কংক্রিট উপাদানের এক্সপোজার শ্রেণির ওপর নির্ভর করে নামমাত্র প্রতিরক্ষামূলক আবরণের বিভিন্ন মান থাকে; এটি সাধারণত 2,5 cm থেকে 3,5 cm-এর মধ্যে থাকে। ভিত্তির জন্য ধরা হয় যে এটি 5cm।
সিমেন্ট মর্টার ও কংক্রিটের বারবার উত্তাপ ও শীতলকরণের সময় আচরণ
তাজা কংক্রিটের শক্তি ধাপে ধাপে বাষ্প দিয়ে গরম করার মাধ্যমে অথবা ক্রমাগত উষ্ণ করা পানিতে রেখে, পরে ধীরে শীতল করার মাধ্যমে দ্রুত বাড়ানো যায়। এভাবে একদিনের প্রক্রিয়ার পর এমন শক্তি পাওয়া যায়, যা সাধারণ প্রক্রিয়ায় কয়েক সপ্তাহ পরে অর্জিত হয়। প্রভাবের মাত্রা সিমেন্ট ও অ্যাগ্রিগেটের প্রকারের ওপর নির্ভর করে, তবে চর্বিহীন কংক্রিটে চর্বিযুক্ত কংক্রিটের তুলনায় অনেক ভালো ফল পাওয়া যায়।
যদি উত্তাপ ও শীতলকরণ বিস্তৃত সীমার মধ্যে করা হয়, তবে এগুলো দ্রুত সম্পন্ন হলে কংক্রিট উপাদানে উল্লেখযোগ্য চাপের সৃষ্টি হবে। এমন ক্ষেত্রে, বিশেষ করে ঘন ঘন পুনরাবৃত্ত হলে, বাইরে থেকে ভেতরের দিকে বিস্তৃত হওয়া ফাটলের সম্ভাবনা বিবেচনা করতে হবে, যা কংক্রিটের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করে। এ ক্ষেত্রে বিভিন্ন সিমেন্ট ভিন্নভাবে আচরণ করে, তাই ব্যবহারিক প্রয়োগের জন্য সিমেন্টের সতর্ক নির্বাচন সুপারিশ করা হয়।
কংক্রিটের তাপ পরিবাহিতা
কংক্রিটের তাপ পরিবাহিতা সহগ অ্যাগ্রিগেট ও সিমেন্টের বৈশিষ্ট্য, সিমেন্টের পরিমাণ, মিশ্রণের জন্য ব্যবহৃত জলের পরিমাণ, কংক্রিটের আর্দ্রতা, এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। 10 cm পুরু এবং অত্যন্ত শুষ্ক কংক্রিটের স্ল্যাব নিয়ে পরীক্ষায় তাপ পরিবাহিতা সহগ λ নির্ধারিত হয়েছে 1,163 W/mK, তাপমাত্রা 10 oC-এ, আর পানিতে রাখা কংক্রিটের স্ল্যাবের ক্ষেত্রে তা 2,326 W/mK পর্যন্ত হয়। বেশি পুরু স্ল্যাব বেশি তাপ পরিবাহিতা সহগ দিয়েছে; সর্বোচ্চ মান ছিল 2,38 W/mK।
তাপের প্রভাবে কংক্রিটের প্রসারণ
প্রসারণ অনেকাংশে অ্যাগ্রিগেটের ওপর, তারপর কংক্রিটের আর্দ্রতার ওপর, এবং সিমেন্টের ওপরও নির্ভর করে। এখন পর্যন্ত জানা সীমামূলক মান 0 থেকে 40 oC-এ প্রায় 6 থেকে 13*10-6 m/m প্রতি ডিগ্রি।
বারবার লোড প্রয়োগের প্রতি প্রতিরোধ
1. ক্লান্তিজনিত চাপ-সহনশীল শক্তি। এখানে ক্লান্তি-শক্তি ধারণাটি সাধারণ অর্থে ব্যবহৃত হয়েছে; কারিগরি প্রয়োগে সর্বদা ক্লান্তি-শক্তির ধরন (চাপ, টান, পর্যায়ক্রমিক চাপ ও টান, বক্রতা, শিয়ার, বিশুদ্ধ শিয়ার, বেঁকে যাওয়া) এবং লোডিংয়ের ধরন (শুধু স্থির, শুধু বারবার, আংশিক স্থির এবং আংশিক গতিশীল) উল্লেখ করতে হবে।
স্থিতিশীল লোডের ফলে ক্লান্তিজনিত চাপ সহনশীলতা: আশা করা উচিত যে দীর্ঘমেয়াদি লোডের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ সাধারণ কম্প্রেশন পরীক্ষায় যে শক্তি পাওয়া যায় তার অন্তত ¾ হবে।
ঘন ঘন লোডের ফলে ক্লান্তিজনিত চাপ-সহনশীলতা (মৌলিক গতিশীল সহনশীলতা): বিভিন্ন গঠনের কংক্রিট স্তম্ভের মৌলিক গতিশীল চাপ-সহনশীলতা, বিশেষ করে বিভিন্ন পরিমাণ সিমেন্ট ও বিভিন্ন দানাকরণের ক্ষেত্রে, দেখা গেছে যে এটি সাধারণ লোডে ভাঙা পর্যন্ত প্রিজমের সহনশীলতার অন্তত 0,5। এ ক্ষেত্রে প্রতি মিনিটে 260টি লোড-চক্র সম্পন্ন করা হয়েছিল; এই মৌলিক গতিশীল সহনশীলতা নির্ধারণের জন্য মোট চক্রের সংখ্যা ছিল দুই মিলিয়ন। প্রতি মিনিটে চক্রের সংখ্যা বাড়ার সঙ্গে (পরীক্ষা করা হয়েছে 10 থেকে 450 চক্র/মিনিট পর্যন্ত), ভাঙন ঘটাতে প্রয়োজনীয় পুনরাবৃত্তির সংখ্যাও বেড়েছে।
স্থিত ও বারবার প্রয়োগিত লোডের একযোগে প্রভাবে ক্লান্তিজনিত চাপসহনশীলতা: বারবার প্রয়োগিত লোডের সঙ্গে স্থির লোড যোগ করা হলে, স্থির লোড বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে বারবার প্রয়োগিত লোডের বিস্তারমানের মান কমতে থাকে, যেগুলো সাধারণত দুই মিলিয়ন বার পুনরাবৃত্তি করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, চিত্র 1 দেখায় যে বারবার প্রয়োগিত লোডের বিস্তার S ছিল:
- স্থির লোডে σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- শান্ত লোডের ক্ষেত্রে σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- নিষ্ক্রিয় লোডের ক্ষেত্রে σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
ক্রম1
ক্রম2
2. ক্লান্তিতে কংক্রিটের বক্রতাজনিত শক্তি। চিত্র 2-এ প্রদর্শিত পরীক্ষা, যা ক্রমাগত আর্দ্র অবস্থায় রাখা বিমগুলোর জন্য করা হয়েছিল, মৌলিক গতিশীল লোডের ক্ষেত্রে দেখায় যে ক্লান্তিজনিত বক্রতাজনিত শক্তি 28 kg/cm2-এর সমান, যেখানে সাধারণ বক্রতাজনিত শক্তি ছিল 53 kg/cm2, যা 0,53 অনুপাতের সমান।
হালকা কংক্রিট
হালকা কংক্রিট (ঘনত্ব 18 kN/m3-এর নিচে) পাওয়া যায় হালকা, ছিদ্রযুক্ত অ্যাগ্রিগেট যেমন: পিউমিস, ব্লাস্ট ফার্নেস স্ল্যাগ, বয়লার স্ল্যাগ ব্যবহার করে; এছাড়া প্রাকৃতিক বা কৃত্রিম বালি এবং গুঁড়ো দিয়ে তৈরি মর্টার, যেখানে মিশ্রণ তৈরির সময় উপাদান যোগ করে গ্যাস উৎপন্ন করা হয় (গ্যাস কংক্রিট) অথবা মর্টারে ফেনাভাব সৃষ্টি করা হয় (ফোম কংক্রিট)।
হালকা কংক্রিট, অন্যান্য বিষয়ের পাশাপাশি, masonry ব্লক এবং দেয়াল ও ছাদের জন্য পিউমিস-পাথরের স্ল্যাব তৈরিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়; শুষ্ক অবস্থায় এটি তাপের দুর্বল পরিবাহক; এর শক্তি মাঝারি, তবে সহজেই সমন্বয়যোগ্য, ফলে আবাসিক ভবনের বহনকারী দেয়ালের জন্য হালকা ব্লক নির্ভরতার সঙ্গে তৈরি করা যায়।
গ্যাসীয় কংক্রিটে গ্যাস সৃষ্টির উপাদান হিসেবে অ্যালুমিনিয়াম গুঁড়া ব্যবহার করা হয়। মিশ্রণের পরিমাণ এবং অন্যান্য অবস্থার ওপর নির্ভর করে কমবেশি ছিদ্রযুক্ত একটি উপাদান পাওয়া যায়, যার শুষ্ক অবস্থায় ওজন প্রায় 3 kN/m3 থেকে শুরু করে আরও বেশি হতে পারে।
1. হালকা কংক্রিটের আয়তনগত ঘনত্ব। প্রাকৃতিক পিউমিস দিয়ে আয়তনগত ঘনত্ব নিশ্চিত করা যায়—105 oC তে শুষ্ক অবস্থাকে ধরে নিয়ে—7 kN/m3 থেকে শুরু করে তার ঊর্ধ্বে, এবং চাপ সহনশীলতা 2 MPa। যে আয়তনগত ঘনত্ব প্রত্যাশা করা যায় তা হলো প্রায় সঙ্কুচিত অবস্থায় অ্যাগ্রিগেট ও সিমেন্টের মোট যোগফল। 8 kN/m3-এর বেশি আয়তনগত ঘনত্বের গ্যাসযুক্ত কংক্রিট সাধারণত কারিগরি দিক থেকে অনুপযুক্ত।
2. হালকা কংক্রিটের চাপ সহনশক্তি। ঢালা কংক্রিটের ক্ষেত্রে বিশেষ কোনো ব্যবস্থা ছাড়াই 8 MPa পর্যন্ত শক্তি অর্জন করা যায়, আর নুড়ি ব্যবহার করলে এমনকি 12 MPa পর্যন্তও। উপযোগিতার জন্য নিয়মিত পরীক্ষা প্রয়োজন। ছিদ্রযুক্ত কংক্রিট (গ্যাস কংক্রিট এবং ফোম কংক্রিট) বাষ্পচাপে কঠিন হওয়ার পরেই বহনকারী দেয়ালের জন্য উপযুক্ত। উপযুক্ত কাঁচামাল দিয়ে 6 kN/m3 এবং 5 MPa চাপ সহনশক্তি নিশ্চিত করা যায়।
3. হালকা কংক্রিটের বেঁকন শক্তি। বেঁকন ও চাপ-শক্তির মধ্যকার অনুপাত ব্যবহারিক প্রয়োজনের সীমায় তুলনামূলকভাবে বড় দেখা গেছে, আর শক্তি যত বাড়ে এই অনুপাত তত কমে।
4. হালকা কংক্রিটের সঙ্কোচনের মাত্রা। সঙ্কোচনের মাত্রা প্রধানত অ্যাগ্রিগেটের স্থিতিস্থাপকতা এবং শক্ত হওয়া সিমেন্টের সংযোজনের পরিমাণের ওপর নির্ভর করে; হালকা কংক্রিটের সঙ্কোচন নুড়ি-কংক্রিটের সঙ্কোচনের চেয়ে বেশি। ইটের ভাঙাচোরা অংশের কংক্রিট এক বছরের মধ্যে মোট সঙ্কোচন প্রায় 0,65 mm/m দেখিয়েছে। প্রাকৃতিক পিউমিসের সদ্য সরবরাহকৃত উপাদানগুলো 14 m মাসে প্রায় 0,8 mm/m ছোট হয়েছে। বায়ুতে শক্ত হওয়া গ্যাস কংক্রিট ও ফোম কংক্রিটের নমুনায় আরও অনেক বেশি সঙ্কোচন দেখা গেছে, এমনকি 2 mm/m-এরও বেশি। ভুলে যাওয়া উচিত নয় যে প্রতিটি কংক্রিট বৃষ্টি ও গলিত তুষারে ভিজলে ফুলে ওঠে এবং পরে শুকালে আবার সঙ্কুচিত হয়।
ক্রম3
5. তাপ পরিবাহিতা সহগ। তাপ পরিবাহিতা সহগ আয়তনঘনত্বের সঙ্গে হ্রাস পায়, এবং অন্য সব শর্ত একই থাকলে এটি ততটাই কম হয় যত কম এবং যত সমভাবে বায়ু-রন্ধ্রগুলি বণ্টিত থাকে। বায়ুশুষ্ক ঢিলা কংক্রিটের জন্য এর মান ছিল (λ = 0,4625 for 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 for 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 for 16 kN/m3)। বায়ুশুষ্ক গ্যাস-কংক্রিটের জন্য তথ্য চিত্র 3-এ দেওয়া আছে।
নোট:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3