जंगबाट रिइनफोर्समेन्टको संरक्षण
आजका युरोकोडहरू अनुसार कङ्क्रिटको सुरक्षात्मक तहको न्यूनतम मोटाइ (cnom) निर्दिष्ट गरिएको छ। यस्तो कङ्क्रिट तहको मोटाइ भनेको प्रबलित-कङ्क्रिट तत्त्वको बाहिरी सतहदेखि पहिलो प्रबलनसम्मको न्यूनतम दूरी हो। रेखीय तत्त्वहरूमा यो स्टिरप हुन्छ, र सतही तत्त्वहरूमा यो तल्लो अनुदैर्ध्य प्रबलन हुन्छ। नाममात्र सुरक्षात्मक तह यसरी परिभाषित गरिन्छ: cnom = cmin + Δcdev
cmin न्यूनतम निर्धारित सुरक्षा तह हो, जसको मान कङ्क्रिट र सुदृढीकरणको आसंजन अवस्था, वातावरणीय अवस्था, सुदृढीकरणमा गरिएको कोटिङ आदि मा निर्भर गर्छ। Δcdev कार्यान्वयनसम्बन्धी विचलन जनाउने मान हो। सुदृढकङ्क्रिट तत्वको एक्सपोजर कक्षाअनुसार नाममात्र सुरक्षा तहका विभिन्न मानहरू हुन्छन्; यो प्रायः 2,5 cm देखि 3,5 cm सम्म हुन्छ। जगका लागि यो 5cm मानिन्छ।
सिमेन्ट मोर्टार र कङ्क्रिटको बारम्बार तताउने र चिस्याउने क्रममा व्यवहार
ताजा कङ्क्रिटको मजबुतीलाई क्रमशः बाफले तताएर वा क्रमशः तताइएको पानीमा राखेर, अनि त्यसपछि बिस्तारै चिस्याएर छिटो बढाउन सकिन्छ। यसरी एक दिनको प्रक्रियापछि साधारण प्रक्रियामा केही हप्तापछि मात्र प्राप्त हुने मजबुती प्राप्त हुन्छ। प्रभावको स्तर सिमेन्ट र एग्रिगेटको प्रकारमा निर्भर हुन्छ, तर दुब्लो कङ्क्रिटमा, मोट्टो कङ्क्रिटको तुलनामा, धेरै राम्रो नतिजा प्राप्त हुन्छ।
यदि तताउने र चिस्याउने कामहरू ठूलो सीमाभित्र गरिन्छन् भने, कंक्रीट तत्वमा उल्लेखनीय तनाव उत्पन्न हुनेछ, यदि तताउने र चिस्याउने प्रक्रिया छिटो गरियो भने। यस्तो अवस्थामा, विशेष गरी बारम्बार दोहोरिँदा, बाहिरबाट भित्रतिर पस्ने दरारहरू देखा पर्न सक्छन्, जसले कंक्रीटका यान्त्रिक विशेषताहरूलाई असर गर्छ। यस क्रममा विभिन्न सिमेन्टहरू फरक रूपमा व्यवहार गर्छन्, त्यसैले व्यावहारिक प्रयोगका लागि सिमेन्टको सावधानीपूर्वक छनोट सिफारिस गरिन्छ।
कङ्क्रीटको तापीय प्रवाह्यता
कङ्क्रिटको तापीय चालकता गुणांक एग्रिगेट र सिमेन्टको गुण, सिमेन्टको मात्रा, बनाउने पानीको मात्रा, कङ्क्रिटको आर्द्रता, तथा तापक्रमको उचाइमा निर्भर हुन्छ। 10 cm मोटाइका र अत्यन्त सुकाइएको कङ्क्रिटका प्लेटहरूमा गरिएको परीक्षणबाट तापीय चालकता गुणांक λ 1,163 W/mK रहेको र 10 oC मा पाइएको थियो, जबकि पानीमा राखिएको कङ्क्रिटका प्लेटहरूमा यो 2,326 W/mK सम्म पुग्छ। अझ बाक्ला प्लेटहरूले बढी तापीय चालकता गुणांक दिन्थे; सबैभन्दा ठूलो मान 2,38 W/mK थियो।
तापका कारण कङ्क्रिटको विस्तार
विस्तार धेरै हदसम्म एग्रिगेटमा, त्यसपछि कङ्क्रीटको आर्द्रतामा, र आफैँ सिमेन्टमा पनि निर्भर हुन्छ। हालसम्म ज्ञात सीमित मानहरू 0 देखि 40 oC सम्म लगभग 6 देखि 13*10-6 m/m प्रति प्रत्येक डिग्री हुन्छन्।
बारम्बार लाग्ने भारप्रति प्रतिरोध
1. थकानमा दाब बल। थकान बलको अवधारणा यहाँ सामान्य अर्थमा प्रयोग गरिएको छ; प्राविधिक प्रयोगका लागि सधैं थकान बलहरू (दाब, तान, बारी-बारी दाब र तान, बक्रण, कर्तन, शुद्ध कर्तन, बक्रण) साथै भारोपणको तरिका (केवल स्थिर, केवल बारम्बार, आंशिक स्थिर र आंशिक गतिशील) उल्लेख गर्नुपर्छ।
निरन्तर भारका कारण थकानमा दाब बल: दीर्घकालीन भारप्रतिको प्रतिरोध साधारण दाब परीक्षणमा देखिने बलको कम्तीमा ¾ हुनुपर्छ भनेर अपेक्षा गर्नुपर्छ।
बारम्बार पर्ने भारका कारण हुने थकानमा संपीडन बल (आधारभूत गतिशील बल): विभिन्न संरचनाका, विशेषतः सिमेन्टको भिन्न मात्रा र भिन्न दानाकारिताका कङ्क्रिट स्तम्भहरूको आधारभूत गतिशील संपीडन बल कम्तीमा 0,5 साधारण भारअन्तर्गत भाँचिने बेलासम्मको प्रिज्माको बलको बराबर हुने देखिएको छ। यस क्रममा प्रति मिनेट 260 लोड चक्रहरू गरिएको थियो; यो आधारभूत गतिशील बल निर्धारण गरिएका कुल चक्रहरूको संख्या दुई मिलियन थियो। प्रति मिनेट चक्रहरूको संख्या बढ्दा (10 देखि 450 चक्र प्रति मिनेटसम्म परीक्षण गरिएको थियो), भाँचिने अवस्थासम्म पुर्याउने दोहोर्याइहरूको संख्या पनि बढ्यो।
समान र बारम्बार लाग्ने भारहरूको एकैसाथको प्रभावका कारण हुने थकानमा दाब शक्ति: जब बारम्बार लाग्ने भारहरूसँग स्थिर भारहरू पनि थपिन्छन्, तब स्थिर भार बढ्दै जाँदा सामान्यतया दुई मिलियन पटक दोहोर्याइने बारम्बार भारहरूको आयामका मानहरू घट्दै जान्छन्। उदाहरणका लागि, आकृति 1 ले देखाउँछ कि बारम्बार भार S का आयामहरू यस्ता थिए:
- स्थिर भारमा σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- शान्त भारमा σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- शान्त भारमा σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
क्र.1
क्र.2
2. थकान अवस्थामाथिको कङ्क्रिटको बङ्गाउने बल। चित्र 2 मा देखाइएका, निरन्तर चिस्यान अवस्थामा राखिएका बीमहरूका परीक्षणहरूले, आधारभूत गतिशील भारमा, थकान अवस्थामा बङ्गाउने बल 28 kg/cm2 हुन्छ, जबकि साधारण बङ्गाउने बल 53 kg/cm2 थियो, जसले 0,53 को अनुपातसँग मेल खान्छ।
हल्का कंक्रिट
हल्का कङ्क्रिट (तौल 18 kN/m3 भन्दा कम भएको कङ्क्रिट) हल्का, छिद्रयुक्त एग्रीगेटहरूको प्रयोगबाट प्राप्त गरिन्छ, जस्तै: पुमिस, ब्लास्ट फर्नेस स्ल्याग, बोइलर स्ल्याग; साथै प्राकृतिक वा कृत्रिम बालुवा र पिठोबाट बनेका गारेमा यस्ता मिश्रणहरू प्रयोग गरेर, जसले गारा तयार गर्दा ग्यास उत्पादन गर्छन् (ग्यास कङ्क्रिट) वा गारामै फेन उत्पन्न गर्छन् (फेन कङ्क्रिट)।
हलुका कंक्रीट, अन्य कुरासँगै, चिनाइका लागि ब्लक तथा पर्खाल र छानाका लागि पुमिस ढुंगाका स्ल्याब बनाउन व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ; सुक्खा अवस्थामा यो तापको कमजोर चालक हुन्छ; यसको मजबुती मध्यम हुन्छ, तर सजिलै समायोजन गर्न सकिने भएकाले आवासीय भवनका भारवाहक पर्खालका लागि हल्का ब्लकहरू भरोसायोग्य रूपमा बनाउन सकिन्छ।
ग्यासयुक्त कंक्रीटमा ग्यास उत्पन्न गर्ने माध्यमका रूपमा एलुमिनियमको धुलो प्रयोग गरिन्छ। अशुद्धिको मात्रा तथा अन्य अवस्थाहरूमा निर्भर गर्दै, झन् बढी वा कम रन्ध्रयुक्त सामग्री प्राप्त हुन्छ, जसको सुक्खा अवस्थामा तौल करिब 3 kN/m3 देखि माथि हुन्छ।
1. हल्का कंक्रीटको आयतनगत तौल। प्राकृतिक पुमिस ढुंगासँग आयतनगत तौलहरू ग्यारेन्टी गर्न सकिन्छ—105 oC मा सुकाइएका अवस्थामा भनेर बुझ्दा—7 kN/m3 देखि माथिसम्म, र दाब बलहरू 2 MPa सम्म। अपेक्षा गर्न सकिने आयतनगत तौल लगभग एग्रिगेट र सिमेन्टको थुप्रो अवस्थामा भएका योगफल बराबर हुन्छ। 8 kN/m3 भन्दा बढी आयतनगत तौल भएको ग्यासयुक्त कंक्रीट सामान्यतया प्राविधिक रूपमा अनुपयुक्त हुन्छ।
2. हल्का कङ्क्रीटको दाब–बल। भरिने कङ्क्रीटका लागि कुनै विशेष उपायबिना नै 8 MPa सम्मका बल प्राप्त गर्न सकिन्छ, र गिट्टीसँग त 12 MPa सम्म पनि। उपयुक्तता सम्बन्धी निरन्तर परीक्षणहरू आवश्यक छन्। छिद्रयुक्त कङ्क्रीट (ग्यास कङ्क्रीट र फोम कङ्क्रीट) वाष्प–दाब अन्तर्गत कडा पारिएपछि मात्र भारवाहक भित्ताहरूका लागि उपयुक्त हुन्छ। उपयुक्त कच्चा पदार्थसँग 6 kN/m3 का आयतनिक तौल र 5 MPa का दाब–बल सुनिश्चित गर्न सकिन्छ।
3. हल्का कंक्रिटको मोड्ने दृढता। मोड्ने र दाब दृढताबीचको अनुपात व्यावहारिक आवश्यकताको सीमाभित्र तुलनात्मक रूपमा ठूलो देखिएको छ, र दृढताहरू बढ्दै जाँदा यो अनुपात घट्छ।
4. हल्का कङ्क्रिटको संकुचनको डिग्री. संकुचनको डिग्री मुख्यतया समुच्चयको लोचशीलता, साथै कडा भएको सिमेन्टको संरचनाको मात्रामा निर्भर गर्छ; हल्का कङ्क्रिटको संकुचन बजरी कङ्क्रिटको भन्दा बढी हुन्छ। इँटाका टुक्राबाट बनेको कङ्क्रिटले एक वर्षको अवधिमा करिब 0,65 mm/m को कुल संकुचन डिग्री देखाएको थियो। प्राकृतिक पुमिसका नयाँ आपूर्तित तत्वहरू 14 m महिनामा करिब 0,8 mm/m ले छोटिएका थिए। हावामा कडा भएका ग्यास कङ्क्रिट र फोम कङ्क्रिटका नमुनाहरूले अझ धेरै संकुचन देखाए, 2 mm/m भन्दा पनि बढी। यो नबिर्सनु कि वर्षा र पग्लिएको हिउँले भिजाउँदा हरेक कङ्क्रिट फुल्छ, र पछि सुक्दा फेरि संकुचित हुन्छ।
क्र.3
5. तापीय चालकताको गुणांक. तापीय चालकताको गुणांक आयतन-भारसँग घट्छ, र अन्यथा समान अवस्थामा, यसको वायु-रन्ध्रहरू जति साना र समान रूपमा वितरित हुन्छन्, उति नै कम हुन्छ। हावामा सुक्खा ढिलो ढालिएको कङ्क्रिटका लागि यो यस्तो थियो (λ = 0,4625 लागि 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 लागि 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 लागि 16 kN/m3). हावामा सुक्खा ग्यासयुक्त कङ्क्रिटका लागि तथ्याङ्क चित्र 3 ले दिन्छ।
टिप्पणी:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3