निर्माण सामग्री: कच्चे माल से कंक्रीट तक

कच्चा माल और निर्माण सामग्री

कच्चा माल वह चीज़ है जो प्रकृति से बिना बदले ली जाती है: चट्टान (चूना पत्थर, ग्रेनाइट), रेत, बजरी, मिट्टी, लकड़ी और पानी। इनसे निर्माण सामग्री बनती है: सीमेंट, ईंट, कंक्रीट, मसाला (मोर्टार), इस्पात, काँच और टाइल।

हर सामग्री के कुछ गुण होते हैं, जो बताते हैं कि उसे कहाँ लगाएँ:

• मज़बूती: टूटने से पहले कितना भार सह सकती है। कंक्रीट दबाने पर मज़बूत है, इस्पात खींचने पर।
• घनत्व: एक घन मीटर का द्रव्यमान (kg/m³)। इस्पात लगभग 7850, कंक्रीट लगभग 2400 kg/m³।
• टिकाऊपन: बारिश, गर्मी और नमक में कितना चलती है।
• जल-अवशोषण: कितना पानी सोखती है।
• ऊष्मीय गुण: गर्मी कितनी गुज़रने देती है। ईंट और हल्के ब्लॉक कमरा ठंडा रखते हैं।

मिलावट के दाने (एग्रीगेट): मोटा एग्रीगेट बजरी (4.75 मिमी से बड़ी) और महीन एग्रीगेट रेत (4.75 मिमी से छोटी)। बाइंडर (सीमेंट, चूना) वह गोंद है जो दानों को जोड़ता है।

कच्चे माल का नमूना लेना और जाँच

खदान या ट्रक में सैकड़ों टन माल हो सकता है। सब नहीं जाँच सकते, इसलिए नमूना लेते हैं: एक छोटा हिस्सा जो पूरे माल की तस्वीर दिखाए। अच्छा नमूना कई जगह से (ऊपर, बीच, नीचे) लेकर मिलाया जाता है। सिर्फ़ एक कोने से लेंगे तो धोखा खा सकते हैं।

आम विशेष जाँचें:

• छलनी विश्लेषण: हर छलनी पर कितना रुका, ताकि दानों का आकार पता चले।
• नमी की मात्रा: (गीला द्रव्यमान − सूखा द्रव्यमान) ÷ सूखा द्रव्यमान। गीली रेत में अलग से पानी होता है, जो मिश्रण बदल देता है।
• गाद और मिट्टी: गंदी रेत कंक्रीट को कमज़ोर करती है।
• चट्टान की मज़बूती और कठोरता; ईंट-पत्थर का घनत्व और जल-अवशोषण।
• रासायनिक जाँच: जैसे चूना पत्थर में कितना कैल्शियम कार्बोनेट है, सीमेंट कारखाने भेजने से पहले।

तोड़ना, पीसना और आकार से छाँटना

तोड़ना (क्रशिंग): जबड़े वाले या शंकु क्रशर से बड़ी चट्टान को दबाकर और मारकर छोटे टुकड़े बनाते हैं। पीसना (ग्राइंडिंग): बॉल मिल में इस्पात की गेंदें दानों को कूटकर पाउडर बनाती हैं। छोटे टुकड़ों की सतह ज़्यादा होती है, इसलिए वे जल्दी और बराबर मिलते हैं। सीमेंट इसी कारण बहुत महीन पीसा जाता है।

दानों को छाँटना: छलनी एक जाली है जिसके छेद तय नाप के होते हैं। छोटे दाने निकल जाते हैं, बड़े रुक जाते हैं। कई छलनियाँ ऊपर-नीचे रखने से मोटा, बीच का और महीन माल अलग मिलता है। और तरीके: धोना (मिट्टी-गाद हटाता है), हवा से अलग करना (हल्की धूल उड़ाता है) और चुंबक से अलग करना (लोहा निकालता है)।

रुका हुआ प्रतिशत = (छलनी पर रुका द्रव्यमान ÷ कुल द्रव्यमान) × 100।

भंडारण, नाप-तौल और मिश्रण

समरूप बनाना यानी माल को पूरा एक-जैसा करना, ताकि हर खेप एक जैसी चले। ढेर पतली परतों में बनाते हैं और बगल से नीचे तक निकालते हैं। ढुलाई पट्टे (कन्वेयर), ट्रक और पाइप से होती है; ऊँचाई से गिराने पर मोटे और महीन दाने अलग हो जाते हैं, इसलिए गिराव छोटा रखते हैं। भंडारण: सीमेंट बोरी या साइलो में सूखा रखते हैं (नमी से गाँठें पड़ती हैं); एग्रीगेट साफ़, पक्की ज़मीन पर अलग-अलग खानों में।

नाप-तौल (डोज़िंग) यानी हर चीज़ ठीक मात्रा में लेना। 1 : 2 : 4 का मतलब आयतन में 1 भाग सीमेंट, 2 भाग रेत, 4 भाग बजरी। पानी-सीमेंट अनुपात (w/c) = पानी का द्रव्यमान ÷ सीमेंट का द्रव्यमान। कम पानी से कंक्रीट मज़बूत पर भरने में कठिन; ज़्यादा पानी से डालना आसान पर कमज़ोर और दरार वाला। सामान्य कंक्रीट में w/c लगभग 0.4 से 0.6 रहता है। मिलाने के बाद कंक्रीट भरा जाता है, दबाया जाता है और 7 से 28 दिन तराई (क्योरिंग) यानी गीला रखा जाता है।

अर्द्ध-तैयार उत्पादों की प्रोसेसिंग

अर्द्ध-तैयार उत्पाद वह है जो अभी अंतिम रूप में नहीं है: पकने से पहले मिट्टी की पट्टी, मोड़ने से पहले इस्पात की छड़, काटने से पहले तख़्ता। प्रोसेसिंग की क्रियाएँ: काटना, मोड़ना, आकार देना, दबाना, सुखाना और पकाना।

• ईंट: मिट्टी पीसकर पानी में गूँथी जाती है, साँचे में ढलती है, सुखाई जाती है और भट्टे में लगभग 900 से 1000 °C पर पकती है।
• कंक्रीट ब्लॉक और पाइप: मिश्रण साँचे में डाला या मशीन से दबाया जाता है, फिर तराई होती है।
• इस्पात की छड़ें: बार-कटर और बेंडिंग मशीन से काटकर कड़ियों और पिंजरों में मोड़ी जाती हैं।
• पत्थर और टाइल: आरी से कटते और ग्राइंडर से चमकाए जाते हैं।

क्रिया ठीक से कैसे करें: नक्शा पढ़ो, माल जाँचो, मशीन लगाओ, एक नमूना टुकड़ा बनाओ, नापो, फिर खेप में काम करो और हर खेप जाँचो।

सामग्री कहाँ लगती है: भवन और सार्वजनिक निर्माण

भवन लोगों के रहने या काम करने के लिए बनता है। सार्वजनिक निर्माण सबके काम आते हैं: सड़क, रेल, पुल, सुरंग, बाँध, पानी की पाइपें। दोनों सुरक्षित, मज़बूत, टिकाऊ और किफ़ायती होने चाहिए।

• ढाँचे के तत्व भार उठाते हैं: नींव, खंभे, बीम, छत की पटिया (कंक्रीट, इस्पात)।
• घेरने वाले तत्व जगह बंद करते हैं: दीवारें, दरवाज़े, खिड़कियाँ, छत (ईंट, ब्लॉक, काँच, लकड़ी)।
• फ़िनिशिंग तत्व साफ़-सुथरा और सुरक्षित बनाते हैं: प्लास्टर, रंग, टाइल, फ़र्श।

सड़क या रेल के निर्माण चरण: सर्वे और निशान लगाना, सफ़ाई और समतल करना, मिट्टी का काम (कटाई-भराई), आधार को दबाना, परतें बिछाना (बजरी, कुटा पत्थर, फिर डामर या स्लीपर-गिट्टी पर पटरी), जल-निकासी और फ़िनिशिंग। पुल और सुरंग में: नींव, सहारे, डेक या अस्तर, फिर परीक्षण।

कचरा, माल की बचत और निर्माण स्थल की सुरक्षा

माल बचाना: ठीक नापो, सही मात्रा मँगाओ, चीज़ें सूखी और ढककर रखो, कटे टुकड़े दोबारा लगाओ और बचा कंक्रीट छोटे कामों में लगाओ। टूटी ईंट और कंक्रीट को कूटकर भराई में काम लो। कचरे को दोबारा इस्तेमाल, रीसायकल और ख़तरनाक (रंग के डिब्बे, तेल) में छाँटकर सही जगह भेजो। कभी जलाओ या नाली में मत डालो।

सुरक्षा के नियम:

• हेलमेट, सेफ़्टी जूते, दस्ताने और धूल का मास्क पहनो (सीमेंट की धूल फेफड़ों को और गीला सीमेंट त्वचा को नुकसान करता है)।
• ऊँचाई पर सेफ़्टी बेल्ट लगाओ और पाड़ (स्कैफ़ोल्ड) मज़बूत व रेलिंग वाली रखो।
• रास्ते खाली रखो; सफ़ाई से पहले मशीन बंद करो।
• सीधी पीठ से भार उठाओ; अकेले बहुत भारी मत ले जाओ।
• आग बुझाने का यंत्र और प्राथमिक उपचार पेटी पास रखो और निकास जानो।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

• पानी-सीमेंट अनुपात (w/c) = पानी का द्रव्यमान ÷ सीमेंट का द्रव्यमान
• मिश्रण 1 : s : g (आयतन में): सीमेंट = कुल ÷ (1 + s + g)
• रुका प्रतिशत = (छलनी पर द्रव्यमान ÷ कुल द्रव्यमान) × 100
• नमी = (गीला − सूखा द्रव्यमान) ÷ सूखा द्रव्यमान × 100
• दाब-सामर्थ्य = भार ÷ क्षेत्रफल (N/mm² = MPa)
• घनत्व = द्रव्यमान ÷ आयतन

हल किए गए उदाहरण

आम गलतियाँ

• मिश्रण डालने में आसान बनाने को ज़्यादा पानी मिलाना। इससे कंक्रीट कमज़ोर होकर ज़्यादा दरकता है।
• ढेर के ऊपर से एक मुट्ठी लेकर उसे नमूना कह देना। कई जगह से लेकर मिलाओ।
• यह भूल जाना कि गीली रेत में पहले से पानी है। पानी डालते समय उसे गिनो।
• तराई छोड़ देना। कंक्रीट को ताकत पाने के लिए कई दिन नमी चाहिए, एक दिन में सूखना काफ़ी नहीं।