सीमेंट: उत्पत्ति, महत्व, जोखिम और विकल्पों को जानें
सीमेंट सिविल निर्माण कार्यों में पाई जाने वाली मुख्य सामग्री है। हालांकि जरूरी है, इसके निर्माण से स्वास्थ्य और पर्यावरण को खतरा है।
सीमेंट दुनिया भर में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले उत्पादों में से एक है, और यह कहा जा सकता है कि इस सामग्री ने इंजीनियरिंग के इतिहास में क्रांति ला दी और जिस तरह से शहरों ने खुद को बनाना शुरू किया। अपने आस-पास देखिए... यह लगभग हर तरह के निर्माण में मौजूद है, साधारण से घर से लेकर सबसे जटिल इंजीनियरिंग कार्य तक।
मूल रूप से, सीमेंट बाइंडिंग, बाइंडिंग या बाइंडिंग गुणों वाला एक महीन पाउडर है, जो पानी के संपर्क में आने पर सख्त हो जाता है। एक बार सख्त हो जाने पर, भले ही यह फिर से पानी की क्रिया के अधीन हो, यह सामग्री फिर से विघटित नहीं होती है।
इसके मुख्य कच्चे माल हैं: चूना पत्थर, मिट्टी, और लोहे और एल्यूमीनियम ऑक्साइड की थोड़ी मात्रा, क्लिंकर के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है - सीमेंट के निर्माण के लिए बुनियादी सामग्री (क्लिंकर में और पढ़ें: जानें कि यह क्या है और आपके पर्यावरणीय प्रभाव क्या हैं) -, जिप्सम (जिप्सम) और अन्य परिवर्धन (जैसे पॉज़ोलन या भट्ठा स्लैग)।
आमतौर पर जब आप सीमेंट की बात करते हैं तो आप कंक्रीट की भी बात करते हैं। दोनों सिविल निर्माण में आवश्यक सामग्री हैं। लेकिन क्या आप इन दोनों सामग्रियों में अंतर बता पाएंगे?
सीमेंट एक महीन पाउडर है, जिसमें बाध्यकारी गुण होते हैं, जिसका उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है, जैसे कि मोर्टार की संरचना, दीवार पर पलस्तर, कंक्रीट के निर्माण में, आदि।
कंक्रीट एक यौगिक है, जिसका व्यापक रूप से सिविल निर्माण में उपयोग किया जाता है, जो सीमेंट को इसके मुख्य घटकों में से एक के रूप में उपयोग करता है, जो इसे आवश्यक कठोरता और बाध्यकारी गुण देता है। सीमेंट के अलावा कंक्रीट की संरचना में मौजूद अन्य सामग्री पानी, रेत और पत्थर हैं।
संक्षेप में: कंक्रीट सीमेंट और अन्य सामग्रियों के मिश्रण से उत्पन्न संरचना है, जबकि सीमेंट "सामग्री" में से एक है जो इस नुस्खा का हिस्सा है।
स्रोत
सीमेंट लैटिन 'कैमेंटु' से उत्पन्न एक शब्द है, जिसे प्राचीन रोम में पत्थरों के लिए एक प्रकार का प्राकृतिक पत्थर नामित किया गया था।
इतिहासकारों का मानना है कि आदिम व्यक्ति, पाषाण युग से, सीमेंट के समान बाध्यकारी गुणों वाली सामग्री के बारे में पहले से ही ज्ञान था। ऐसा माना जाता है कि इन मनुष्यों ने, चूना पत्थर और प्लास्टर पत्थरों के बगल में अपनी आग जलाते समय, इन पत्थरों के हिस्से को आग की क्रिया के तहत पाउडर में बदलते देखा और, जब रात की शांति से सामग्री को हाइड्रेटेड किया गया, तो इसे परिवर्तित कर दिया गया। फिर से पत्थर में।
इसके अलावा, सीमेंट की उत्पत्ति और निर्माण, जो आज हम जानते हैं उससे भिन्न संरचना के साथ, बहुत पुराने हैं। ऐसा अनुमान है कि इनका उपयोग लगभग 4,500 वर्ष पूर्व किया जाने लगा।
कुछ प्राचीन लोग, जैसे कि मिस्र और रोमन, पहले से ही अपने स्मारकों के निर्माण में पत्थरों के ब्लॉकों के बीच एक प्रकार के ढेर का इस्तेमाल करते थे। प्राचीन मिस्र में, कैलक्लाइंड जिप्सम के मिश्रण से युक्त एक मिश्र धातु का उपयोग पहले से ही किया जाता था। महान ग्रीक और रोमन कार्य, जैसे कि पैन्थियन और कोलिज़ीयम, ज्वालामुखी मूल की मिट्टी का उपयोग करके बनाए गए थे, जिसमें पानी की क्रिया के तहत सख्त गुण थे।
1756 में, आधुनिक सीमेंट के विकास की दिशा में पहला कदम अंग्रेज जॉन स्मीटन द्वारा उठाया गया था, जो नरम और मिट्टी के चूना पत्थर को शांत करके एक प्रतिरोधी उत्पाद प्राप्त करने में कामयाब रहे।
लेकिन यह केवल 1824 में था कि अंग्रेजी निर्माता जोसेफ एस्पिन ने चूना पत्थर और मिट्टी को एक साथ जला दिया, उन्हें आधुनिक सीमेंट के समान एक महीन पाउडर में बदल दिया। इस चूर्ण में पानी मिलाने पर एक ऐसा मिश्रण प्राप्त हुआ जो सूखने के बाद पत्थर जैसा सख्त हो गया और पानी में नहीं घुला। इस खोज को पोर्टलैंड सीमेंट नाम के तहत पेटेंट कराया गया था, इसके रंग और स्थायित्व और दृढ़ता के गुणों के लिए ब्रिटिश आइल ऑफ पोर्टलैंड की चट्टानों के समान।
पोर्टलैंड सीमेंट का निर्माण आज तक दुनिया भर में सबसे अधिक इस्तेमाल और व्यापक है।
ब्राजील में उद्भव
ब्राजील में, पोर्टलैंड सीमेंट के निर्माण से संबंधित पहला अनुभव 1888 के आसपास कमांडर एंटोनियो प्रोस्ट रोडोवल्हो के माध्यम से हुआ, जिन्होंने सैंटो एंटोनियो (एसपी) में अपने खेत पर एक कारखाना स्थापित किया, इसके बाद द्वीप तिरिरी पर एक नया कारखाना स्थापित किया। PB), 1892 में। और, 1912 में, एस्पिरिटो सैंटो की सरकार ने कचोइरो डो इटापेमिरिम शहर में अपना कारखाना स्थापित किया।
हालांकि, ये कार्रवाइयां केवल प्रयासों से अधिक नहीं थीं, जिसकी परिणति, 1924 में, पेरस (एसपी) में कॉम्पैनहिया ब्रासीलीरा डी सिमेंटो पोर्टलैंड द्वारा एक कारखाने के आरोपण के साथ हुई, जिसके निर्माण को आरोपण का मील का पत्थर माना जा सकता है। ब्राजील के सीमेंट उद्योग...
1926 में पहले टन का उत्पादन और बाजार में रखा गया था। तब तक, देश में सीमेंट की खपत विशेष रूप से आयातित उत्पाद पर निर्भर थी। इस तरह, उल्लिखित तिथि से, नए कारखानों के आरोपण के साथ राष्ट्रीय उत्पादन में धीरे-धीरे वृद्धि हुई और बाद के दशकों में आयातित उत्पादों की भागीदारी कम हो गई, जब तक कि आजकल व्यावहारिक रूप से गायब नहीं हो गया।
पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य के लिए जोखिम
मुख्य पर्यावरणीय प्रभाव सीमेंट उत्पादन प्रक्रिया से संबंधित हैं। इस सामग्री के कारखाने पर्यावरण को प्रदूषित करते हैं और प्रासंगिक प्रभावों के लिए जिम्मेदार होते हैं।
और, हालांकि इस सामग्री के लिए निर्माण प्रक्रिया सीधे ठोस अपशिष्ट का उत्पादन नहीं करती है, चूंकि सीमेंट संयंत्रों में जलने वाले ईंधन से राख को सामान्य रूप से प्रक्रिया में ही पुन: उपयोग किया जाता है, वहां गैसीय प्रदूषकों और कणों का एक उच्च उत्सर्जन होता है।
इस प्रकार, मुख्य प्रभाव इन ईंधनों से प्रदूषणकारी गैसों के उत्सर्जन के कारण होते हैं। एक उदाहरण कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) का उच्च उत्सर्जन है, जो मुख्य गैसों में से एक है जो ग्रीनहाउस प्रभाव को असंतुलित करती है। "सीमेंट उत्पादन प्रक्रिया कैसे होती है और इसके पर्यावरणीय प्रभाव क्या हैं?" लेख में सीमेंट उत्पादन के दौरान होने वाले पर्यावरणीय प्रभावों के बारे में और पढ़ें।
इन पर्यावरणीय प्रभावों के अलावा, सीमेंट मानव स्वास्थ्य के लिए भी जोखिम पैदा कर सकता है। पर्याप्त सुरक्षात्मक उपकरणों के उपयोग के बिना सीमेंट का उपयोग इस सामग्री को संभालने वाले कर्मचारी के स्वास्थ्य को गंभीर नुकसान पहुंचा सकता है। एक अध्ययन के अनुसार, सीमेंट को 'परेशान करने वाली सामग्री' के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जो त्वचा, आंखों और श्वसन पथ के संपर्क में आने पर प्रतिक्रिया करता है।
सीमेंट लंबे समय तक संपर्क में रहने के बाद नमी (शरीर के पसीने) के कारण त्वचा के संपर्क में आने पर प्रतिक्रिया करता है। तरल सतह के संपर्क में सीमेंट की प्रतिक्रिया के कारण गर्मी निकलती है, जिससे चोट लगती है। इसके अलावा, मुख्य रूप से निर्माण श्रमिकों के हाथों और पैरों पर सीमेंट की क्षारीय क्रिया का निरीक्षण करना आम बात है। सीमेंट त्वचा के स्ट्रेटम कॉर्नियम पर एक अपघर्षक प्रभाव डालता है, जिससे घाव हो जाते हैं जैसे: लालिमा, सूजन, छाले और दरारें।
आंखों की संवेदनशीलता के साथ देखभाल को दोगुना किया जाना चाहिए क्योंकि सीमेंट कंजंक्टिवल इरिटेशन और इससे भी अधिक गंभीर और अपरिवर्तनीय चोटों जैसे अंधापन का कारण बन सकता है।
अन्य स्वास्थ्य जोखिम इस सामग्री से धूल के साँस लेने से संबंधित हैं। आवश्यक सुरक्षा विधियों के बिना धूल के संपर्क में आने का समय, इस प्रक्रिया में एक उग्र कारक है। शोध के अनुसार, यह अनुमान लगाया गया है कि इन धूलों के संपर्क में आने की अवधि दस से 20 वर्ष तक फेफड़ों के रोगों के विकास के लिए पर्याप्त होती है। ये रोग फेफड़ों में ठोस कणों के जमा होने के कारण होते हैं।
वर्षों से, साँस की धूल फेफड़ों में जमा रहती है, जिससे फाइब्रोसिस का एक ढांचा तैयार होता है, यानी फेफड़े के ऊतकों का सख्त होना, जिससे फेफड़ों की लोचदार क्षमता से समझौता हो जाता है।
विकल्प और नवाचार
पूर्वानुमान यह है कि आने वाले वर्षों में सीमेंट का उत्पादन और आवश्यकता बढ़ती रहेगी, जिसके परिणामस्वरूप ग्रीनहाउस गैसों के कुल उत्सर्जन में वृद्धि होगी, जैसे कि CO2। इस स्थिति से बचने या कम से कम इस स्थिति को कम करने के लिए, सीमेंट के उत्पादन और खपत के लिए विकल्पों और उपयुक्त नवाचारों के बारे में सोचना महत्वपूर्ण है, क्योंकि इस सामग्री की मांग कम होने की संभावना नहीं है। नीचे, हम कुछ विकल्प और नवाचार प्रस्तुत करते हैं:
धात्विक संरचनाएं
वर्तमान में पहले से ही कई निर्माण हैं जो धातु संरचनाओं का उपयोग करते हैं।
यदि हम इस प्रकार के निर्माण की लागत/लाभ अनुपात की तुलना प्रबलित कंक्रीट (कंक्रीट + आयरन) से करते हैं, तो हमें फायदे और नुकसान प्राप्त होंगे, जैसे:
संरचना के संबंध में, जबकि कंक्रीट को पूरी तरह से साइट पर उत्पादित किया जाना चाहिए, धातु को केवल इकट्ठा किया जाता है, इसका उत्पादन कारखाने में किया जाता है, जो प्रक्रिया को गति देता है।
धातु संरचनाओं के साथ काम करने में इस्तेमाल किया गया श्रम प्रबलित कंक्रीट कार्यों में इस्तेमाल होने वाले श्रम की तुलना में बहुत छोटा है, हालांकि धातु संरचनाओं को अधिक विशिष्ट श्रम की आवश्यकता होती है। कंक्रीट संरचनाओं के साथ काम करते समय त्रुटियां कभी-कभी अनुमेय और ठीक की जाती हैं। हालांकि, धातु संरचना में त्रुटियां शून्य होनी चाहिए।
धातु संरचना का वजन प्रबलित कंक्रीट संरचना से कम होता है, जो बीम और स्तंभों पर तनाव से राहत देता है।
इन संरचनाओं की ताकत के लिए, वे बराबर हैं।
काम के लिए समय सीमा के संबंध में, धातु संरचना के अधिक फायदे हैं, क्योंकि प्रबलित कंक्रीट में संरचनाओं के विपरीत, काम के चरणों को एक साथ किया जा सकता है।
थर्मल इन्सुलेशन के लिए, प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं का धातु संरचनाओं पर एक फायदा होता है, क्योंकि धातु संरचनाएं गर्मियों में गर्म होती हैं और सर्दियों में बहुत अधिक ठंडी होती हैं, कंक्रीट संरचनाओं के विपरीत, जो अंत में अधिक आरामदायक और आरामदायक होती हैं।
अंत में, अग्नि सुरक्षा में धातु संरचनाओं पर कंक्रीट संरचनाओं का एक बड़ा फायदा होता है। यह तथ्य प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं के अभी भी महान उपयोग को सही ठहराता है।
प्रमाणित लकड़ी का उपयोग
कंक्रीट से बने ढांचे को बदलने के लिए सिविल निर्माण में प्रमाणित लकड़ी के उपयोग की वकालत करने वाली विभिन्न पहल हैं। इस अभ्यास के लिए कई सकारात्मक कारकों की वकालत की गई है, जैसे कि लकड़ी एक अक्षय संसाधन है, ग्रीनहाउस गैसों की मात्रा को कम करता है और एक प्रतिरोधी और आसानी से पुन: प्रयोज्य सामग्री है।
गैर-सरकारी संगठन डब्ल्यूडब्ल्यूएफ-ब्रासिल (वर्ल्ड वाइड फंड फॉर नेचर) द्वारा प्रदान किया गया एनीमेशन नीचे देखें, जो सिविल निर्माण परियोजनाओं में प्रमाणित लकड़ी के उपयोग को संबोधित करता है और प्रोत्साहित करता है।
इस एनिमेशन के अलावा, माइकल ग्रीन की टेड टॉक्स वार्ता को देखना दिलचस्प है, 'हमें लकड़ी के गगनचुंबी इमारतों का निर्माण क्यों करना चाहिए'(हमें लकड़ी के गगनचुंबी इमारतों का निर्माण क्यों करना चाहिए)। वह एक वास्तुकार है जो कंक्रीट और स्टील का उपयोग करने के बजाय प्रमाणित लकड़ी (कार्बन सिंक) के साथ ऊंची इमारतों और जटिल कार्यों के निर्माण की संभावना का मूल्यांकन और प्रस्ताव करता है। प्रस्तुति 14 मिनट तक चलती है और इस विषय को बहुत ही नवीन और दिलचस्प तरीके से पेश करती है। यहां व्याख्यान देखें।
बायोकंक्रीट: वह कंक्रीट जो खुद को 'ठीक' करता है
तथाकथित बायोकंक्रीट एक ऐसी खोज है जो सिविल निर्माण क्षेत्र में पूरी तरह से क्रांतिकारी बदलाव लाने में सक्षम है और जिस तरह से मनुष्य अपने निर्माण और मरम्मत करते हैं। यह डेल्फ़्ट में प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय से डच वैज्ञानिकों के हाथों और दिमाग से पैदा हुआ था, और अपनी खुद की दरारों और दरारों को सील करने की क्षमता के लिए खड़ा है। यह 'स्व-उपचार' क्षमताओं के साथ एक ठोस संपन्न होगा, जैसा कि कुछ जीवित प्राणियों के साथ प्रकृति में होता है।
इसके रचनाकारों के अनुसार, बायोकंक्रीट को इसलिए कहा जाता है क्योंकि यह 100% जीवित उत्पाद है। यह सामग्री में बैक्टीरिया की उपस्थिति के कारण है, जो इसे विशेष गुण प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है। शोधकर्ता कैल्शियम लैक्टेट और सूक्ष्मजीवों की एक कॉलोनी के साथ आम कंक्रीट मिलाते हैं (बेसिलस स्यूडोफर्मस) ये जीवाणु प्रतिकूल वातावरण में भी इमारतों में दो शताब्दियों से अधिक समय तक जीवित रहने में सक्षम हैं।
व्यवहार में, बायोकंक्रीट का उपयोग करके निर्मित इमारतों में मौजूदा दरारें पुन: उत्पन्न हो जाती हैं जब उत्पाद में मौजूद बैक्टीरिया पानी के संपर्क में आते हैं। दरारों में प्रवेश करते समय, वे नमी से उत्तेजित होते हैं और लैक्टेट का उपभोग करना शुरू कर देते हैं। इन जीवाणुओं के 'पाचन' के बाद अंतिम परिणाम चूना पत्थर का उत्पादन होता है, जो सामग्री की मरम्मत के लिए जिम्मेदार पदार्थ है।
बायोकंक्रीट का एक और सकारात्मक पहलू दरार की उस सीमा से संबंधित है जिसे ठीक करना संभव है, व्यावहारिक रूप से कोई सीमा नहीं है, दरारों के किलोमीटर तक की मरम्मत करने में सक्षम है। हालांकि, सर्वोत्तम संचालन के लिए, ब्रेक 8 मिमी से अधिक चौड़ा नहीं होना चाहिए। इसके अलावा, बायोकंक्रीट के उपयोग द्वारा प्रदान की जाने वाली बचत अकल्पनीय है, क्योंकि बहुत सारा पैसा बचाया जा सकता है।
निम्नलिखित वीडियो देखें, अंग्रेजी में, डेल्फ़्ट विश्वविद्यालय, नीदरलैंड द्वारा उपलब्ध कराया गया। इसमें, कंक्रीट बायो की अवधारणा और कार्यप्रणाली को इसके एक निर्माता द्वारा संक्षेप में समझाया गया है।
कंक्रीट रीसाइक्लिंग
कंक्रीट रीसाइक्लिंग सिविल निर्माण द्वारा प्रतिदिन उत्पन्न होने वाले कचरे की भारी मात्रा का मुकाबला करने और सीमेंट और कंक्रीट निकालने और निर्माण की प्रक्रिया के कारण पर्यावरणीय प्रभावों को कम करने में मदद करने का एक विकल्प है। कंक्रीट पुनर्चक्रण के बारे में और पढ़ें 'सफलतापूर्वक परीक्षण किए गए कंक्रीट को रीसायकल करने के लिए विद्युत निर्वहन का उपयोग करने वाली तकनीक'।
पुनर्नवीनीकरण कंक्रीट के उपयोग में एक प्रमुख बाधा गुणों में परिवर्तनशीलता और अनिश्चितता और पुनर्नवीनीकरण सामग्री की अंतिम गुणवत्ता को संदर्भित करती है और यह कैसे निर्मित संरचनाओं की ताकत, कठोरता और स्थायित्व को प्रभावित करेगी।
अब तक ज्ञान के अंतर के कारण, पुनर्नवीनीकरण समुच्चय का उपयोग मुख्य रूप से गैर-संरचनात्मक अनुप्रयोगों जैसे कि फुटपाथ, सड़कों और भूमि समतलन कार्यों तक सीमित रहा है, हालांकि पुनर्नवीनीकरण सामग्री की गुणवत्ता आमतौर पर इन गैर- संरचनात्मक अनुप्रयोग।
इस प्रकार, इमारतों जैसे संरचनात्मक कार्यों में पुनर्नवीनीकरण कंक्रीट समुच्चय के अधिक से अधिक उपयोग के लिए उपयुक्त अनुसंधान और इंजीनियरिंग विधियों को विकसित करना आवश्यक है।
इनके अलावा, अन्य विकल्प भी हैं जिनका उद्देश्य सीमेंट उद्योग के कारण होने वाले प्रभावों को कम करने में मदद करना है। लेखों की जाँच करें: 'वैकल्पिक तकनीकें सीमेंट उत्पादन प्रक्रिया से पर्यावरणीय क्षति को कम करती हैं' और 'क्लिंकर: जानें कि यह क्या है और इसके पर्यावरणीय प्रभाव क्या हैं'।
जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, सीमेंट उस समाज के "निर्माण" के लिए मौलिक है जिसे हम आज जानते हैं। इसलिए, हमें इसका प्रदर्शन नहीं करना चाहिए, बल्कि बड़े पैमाने पर विकल्पों की तलाश करनी चाहिए ताकि इसके प्रभावों को कम किया जा सके और अधिक स्थायी विकल्प विकसित किए जा सकें।
स्रोत: ब्राजीलियाई एसोसिएशन ऑफ पोर्टलैंड सीमेंट (एबीसीपी) और सिविल निर्माण में सीमेंट के उपयोग से जुड़े जोखिम
