آہنی سریے کی زنگ سے حفاظت
آج کے یوروکوڈز کے مطابق کنکریٹ کی حفاظتی تہہ کی کم از کم موٹائی (cnom) مقرر ہے۔ ایسی کنکریٹ تہہ کی موٹائی آراستہ کنکریٹ عنصر کی بیرونی سطح سے پہلی آرمچر تک کم از کم فاصلہ ہوتی ہے۔ خطی عناصر میں یہ اسٹیریپ ہوتی ہے، جبکہ سطحی عناصر میں یہ نچلی طولانی آرمچر ہوتی ہے۔ نامیاتی حفاظتی تہہ یوں متعین کی جاتی ہے: cnom = cmin + Δcdev
cmin کم سے کم مقررہ حفاظتی تہہ ہے، جس کی قیمت کنکریٹ اور آرمچر کے باہمی چپکاؤ کی حالت، ماحول کے حالات، آرمچر پر موجود کوٹنگ وغیرہ پر منحصر ہوتی ہے۔ Δcdev وہ قدر ہے جو عملدرآمد میں انحراف کو ظاہر کرتی ہے۔ مسلح کنکریٹ عنصر کی ایکسپوژر کلاس کے مطابق برائے نام حفاظتی تہہ کی مختلف قدریں ہوتی ہیں؛ یہ عموماً 2,5 cm سے 3,5 cm تک ہوتی ہیں۔ بنیادوں کے لیے اسے 5cm مانا جاتا ہے۔
سیمنٹ مارٹر اور کنکریٹ کا بار بار گرم کرنے اور ٹھنڈا کرنے پر رویّہ
تازہ کنکریٹ کی مضبوطی کو بھاپ سے تدریجی طور پر گرم کر کے یا اسے آہستہ آہستہ گرم کیے گئے پانی میں رکھ کر، اور پھر نرمی سے ٹھنڈا کر کے تیزی سے بڑھایا جا سکتا ہے۔ اس طرح ایک دن کے عمل کے بعد وہ مضبوطیاں حاصل ہو جاتی ہیں جو عام طریقے میں کئی ہفتوں بعد ملتی ہیں۔ اثر کی سطح سیمنٹ اور مجموعی (aggregate) کی قسم پر منحصر ہوتی ہے، تاہم کم چکنائی والے کنکریٹ کے ساتھ چکنے کنکریٹ کی نسبت کہیں بہتر نتائج حاصل ہوتے ہیں۔
اگر گرم کرنے اور ٹھنڈا کرنے کے عمل وسیع حدوں میں کیے جائیں تو کنکریٹ کے عنصر میں نمایاں اندرونی تناؤ پیدا ہوگا، بشرطیکہ گرم کرنا اور ٹھنڈا کرنا تیزی سے کیا جائے۔ ایسی صورت میں، خصوصاً بار بار تکرار پر، اُن دراڑوں کے بننے کا حساب رکھنا چاہیے جو باہر سے اندر کی طرف بڑھتی ہیں اور کنکریٹ کی میکانی خصوصیات پر اثر ڈالتی ہیں۔ اس ضمن میں مختلف سیمنٹ مختلف رویہ دکھاتے ہیں، اسی لیے عملی استعمال کے لیے سیمنٹ کے محتاط انتخاب کی سفارش کی جاتی ہے۔
کنکریٹ کی حرارتی گزر پذیری
کنکریٹ کی حرارتی موصلیت کا عدد aggregate اور cement کی خصوصیات، cement کی مقدار، تیار کرنے کے لیے پانی کی مقدار، کنکریٹ کی نمی، اور درجہ حرارت کی سطح پر منحصر ہوتا ہے۔ 10 cm موٹائی کے تختوں اور بہت زیادہ خشک کنکریٹ پر کیے گئے تجربات سے حرارتی موصلیت کا عدد λ یہ ثابت ہوا کہ 1,163 W/mK ہے عند 10 oC، جبکہ پانی میں پڑے کنکریٹ کے تختوں کے ساتھ یہ 2,326 W/mK تک پہنچتا ہے۔ موٹے تختوں نے حرارتی موصلیت کے زیادہ اعداد دیے؛ زیادہ سے زیادہ قدر 2,38 W/mK تھی۔
حرارت کے زیرِ اثر کنکریٹ کا پھیلاؤ
پھیلاؤ بڑی حد تک ایگریگیٹ، پھر کنکریٹ کی نمی، اور خود سیمنٹ پر منحصر ہوتا ہے۔ اب تک معلوم حدی قدریں 0 سے 40 oC تک تقریباً 6 سے 13*10-6 m/m فی ہر درجے کے برابر ہیں۔
بار بار کے بوجھ کے خلاف مزاحمت
1. تھکاوٹ کے تحت دباؤی مضبوطی۔ تھکاوٹ کی مضبوطی کی اصطلاح یہاں عمومی معنی میں استعمال ہوئی ہے؛ فنی اطلاق کے لیے ہمیشہ تھکاوٹ کی مضبوطیاں (دباؤ، کھینچاؤ، باری باری دباؤ اور کھینچاؤ، خم، قصّی، خالص قصّی، بکلاؤنگ) اور لوڈنگ کا طریقہ (صرف خاموش، صرف باربار، جزوی خاموش اور جزوی متحرک) بتانا چاہیے۔
آرام دہ بوجھ کے باعث تھکاوٹ میں دباؤی طاقت: توقع کی جانی چاہیے کہ طویل مدتی بوجھ کے مقابل مزاحمت کم از کم اُس طاقت کے ¾ کے برابر ہوگی جو عام دباؤی آزمائش میں ظاہر ہوتی ہے۔
بار بار لگنے والے بوجھ سے تھکاوٹ کے تحت دابنے کی مضبوطی (بنیادی حرکی مضبوطی): مختلف ترکیب والے کنکریٹ ستونوں کی بنیادی حرکی دابنے کی مضبوطی، اور بالخصوص مختلف مقدارِ سیمنٹ اور مختلف ذرّاتی ترکیب کے ساتھ، یہ ظاہر ہوا ہے کہ عام بوجھ کے تحت ٹوٹنے تک پرزم کی مضبوطی کا کم از کم 0,5 ہوتی ہے۔ اس دوران 260 بار فی منٹ بوجھ کے چکر دیے گئے؛ اس بنیادی حرکی مضبوطی کے تعین کے لیے کل چکروں کی تعداد بیس لاکھ تھی۔ فی منٹ چکروں کی تعداد بڑھانے سے (10 سے 450 چکر فی منٹ تک جانچا گیا)، وہ تکرار بھی بڑھ گئی جو ٹوٹنے کا باعث بنتی تھی۔
مسلسل اور بار بار آنے والے بوجھوں کے بیک وقت اثر سے تھکاوٹ کے تحت دابنے کی مضبوطی: جب بار بار آنے والے بوجھوں کے ساتھ ساکن بوجھ بھی شامل کیے گئے، تو ساکن بوجھ بڑھنے کے ساتھ بار بار آنے والے بوجھوں کے امپلی ٹیوڈ کی قدریں کم ہوتی گئیں، جنہیں ویسے بھی دو ملین مرتبہ دہرایا جاتا تھا۔ مثال کے طور پر، شکل 1 دکھاتی ہے کہ بار بار آنے والے بوجھ S کی امپلی ٹیوڈز یہ تھیں:
- سکونِ بوجھ کے لیے σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- سکون بوجھ پر σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- ساکن بوجھ کے لیے σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
نمبر1
نمبر2
2. تھکن کے تحت کنکریٹ کی خمشی مضبوطی۔ شکل 2 میں دکھائے گئے تجربات، ان بیموں پر جو مستقل طور پر مرطوب حالت میں رکھی گئیں، نے بنیادی متحرک بوجھ کے تحت یہ دکھایا کہ تھکن کے تحت خمشی مضبوطی 28 kg/cm2 ہوتی ہے، جبکہ معمولی خمشی مضبوطی 53 kg/cm2 تھی، جو 0,53 کے تناسب کے برابر ہے۔
ہلکا کنکریٹ
ہلکا کنکریٹ (وہ کنکریٹ جس کا وزن 18 kN/m3 سے کم ہو) ہلکے، مسام دار اجزاء کے استعمال سے حاصل کیا جاتا ہے، جیسے: پومائس، بلند بھٹیوں کی سلیگ، بوائلر سلیگ؛ اس کے علاوہ قدرتی یا مصنوعی ریت اور آٹے کے ایسے آمیزوں سے بنائے گئے گارے کے استعمال سے، جو گارے کی تیاری کے وقت گیس پیدا کریں (گیسی کنکریٹ) یا گارے میں جھاگ پیدا کریں (فومی کنکریٹ)۔
ہلکا کنکریٹ، دیگر استعمالات کے علاوہ، چنائی کے بلاکوں اور دیواروں اور چھتوں کے لیے پمیس کے سلیب تیار کرنے میں بہت استعمال ہوتا ہے؛ خشک حالت میں یہ حرارت کا ناقص موصل ہوتا ہے؛ اس کی مضبوطی معتدل ہوتی ہے، مگر اسے آسانی سے ڈھالا جا سکتا ہے، لہٰذا رہائشی عمارتوں کی بوجھ برداشت کرنے والی دیواروں کے لیے ہلکے بلاک اعتماد کے ساتھ تیار کیے جا سکتے ہیں۔
گیسڈ کنکریٹ میں گیس پیدا کرنے والے عامل کے طور پر ایلومینیم پاؤڈر استعمال ہوتا ہے۔ آمیزش کی مقدار اور دیگر حالات کے مطابق کم یا زیادہ مسام دار مواد حاصل ہوتا ہے، جس کا خشک حالت میں وزن تقریباً 3 kN/m3 اور اس سے زیادہ ہوتا ہے۔
1. ہلکے کنکریٹ کا حجمی وزن۔ قدرتی پوماس کے ساتھ حجمی وزن کی ضمانت دی جا سکتی ہے — 105 oC تک خشک حالت میں — 7 kN/m3 سے شروع ہو کر اور اس سے اوپر، دباؤی طاقت 2 MPa کے ساتھ۔ متوقع حجمی وزن تقریباً ڈھیلی حالت میں مجموعی مصالحے اور سیمنٹ کے مجموعے کے برابر ہوتا ہے۔ 8 kN/m3 سے زیادہ حجمی وزن والا گیس کنکریٹ عموماً تکنیکی طور پر ناموزوں ہوتا ہے۔
2. ہلکے کنکریٹ کی دباؤی مضبوطی۔ بھرائی والے کنکریٹ کے لیے بغیر کسی خاص اقدام کے 8 MPa تک مضبوطی حاصل کی جا سکتی ہے، اور بجری کے ساتھ حتیٰ کہ 12 MPa تک بھی۔ موزونیت کی مسلسل آزمائشیں ضروری ہیں۔ غیر مسامی کنکریٹ (گیس کنکریٹ اور فوم کنکریٹ) بوجھ بردار دیواروں کے لیے صرف بھاپ کے دباؤ کے تحت سخت ہونے کے بعد موزوں ہوتا ہے۔ مناسب خام مال کے ساتھ 6 kN/m3 کی کمیتِ حجمی اور 5 MPa کی دباؤی مضبوطی یقینی بنائی جا سکتی ہے۔
3. ہلکے کنکریٹ کی خمائی مضبوطی۔ عملی ضروریات کی حد تک خمائی اور دابنے کی مضبوطی کے درمیان نسبتاً بڑا تعلق پایا گیا، اور جیسے جیسے مضبوطیاں بڑھتی ہیں یہ نسبت کم ہوتی جاتی ہے۔
4. ہلکے کنکریٹ کے سکڑاؤ کی ڈگری. سکڑاؤ کی ڈگری بنیادی طور پر aggregates کی لچک، نیز سخت شدہ سیمنٹ کے مرکب کی مقدار پر منحصر ہے؛ ہلکے کنکریٹ کا سکڑاؤ بجری والے کنکریٹ کے سکڑاؤ سے زیادہ ہوتا ہے۔ اینٹوں کے کرش سے بنا کنکریٹ ایک سال کے دوران تقریباً 0,65 mm/m کی مجموعی سکڑاؤ کی شرح دکھاتا ہے۔ قدرتی پومائس کے تازہ فراہم کردہ عناصر 14 m مہینوں میں تقریباً 0,8 mm/m تک سکڑ گئے۔ گیس کنکریٹ اور فوم کنکریٹ کے وہ نمونے جو ہوا میں سخت ہو رہے تھے، اس سے بھی کہیں زیادہ سکڑاؤ دکھاتے ہیں، یہاں تک کہ 2 mm/m سے بھی زیادہ۔ یہ نہیں بھولنا چاہیے کہ ہر کنکریٹ بارش اور پگھلتی برف سے نم ہونے پر پھولتا ہے، اور بعد میں خشک ہونے پر دوبارہ سکڑتا ہے۔
نمبر3
5. حرارتی موصلیت کی عددِ انعقاد۔ حرارتی انعقاد کا عدد حجمی وزن کے ساتھ کم ہوتا ہے، اور بصورتِ دیگر یکساں حالات میں اتنا ہی کم ہو جاتا ہے جتنا اس کے ہوائی مسام زیادہ چھوٹے اور یکساں طور پر بٹے ہوئے ہوں۔ ہوا سے خشک بھرائی کنکریٹ کے لیے یہ تھا (λ = 0,4625 برائے 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 برائے 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 برائے 16 kN/m3). ہوا سے خشک گیس کنکریٹ کے لیے معلومات شکل 3 میں دی گئی ہے۔
نوٹ:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3