আমাদের আজকের আলোচনার বিষয়ঃ পানি সিমেন্ট অনুপাত।
পানি সিমেন্ট অনুপাত
পানি সিমেন্ট অনুপাতের সংজ্ঞা
কংক্রিটে ব্যবহৃত সিমেন্ট ও পানির অনুপাতকে পানি সিমেন্ট অনুপাত বলে। অর্থাৎ কংক্রিট মিশ্রণে পানির আয়তনের সাথে সিমেন্টের আয়তনের অনুপাতকে পানি সিমেন্ট অনুপাত বলে।
পানি সিমেন্ট অনুপাত কংক্রিটের মিশ্রণে ব্যবহার করা হয় এবং তা নিম্নরূপে প্রকাশ করা যেতে পারে,
R = wh20/we-
= 8.33 qH20 / we ( 1 )
যেখানে,
R = সিমেন্ট পানি অনুপাত
wh20 = পানির ওজন (পাউন্ড)
wc- = সিমেন্টের ওজন (পাউন্ড)
qH20 = পানির আয়তন (মার্কিন গ্যালন
উদাহরণ- কংক্রিটের একটি ব্যাচ-এ পানি 45 গ্যালন এবং সিমেন্ট 900 পাউণ্ড হয়েছে। সিমেন্ট পানি অনুপাত হিসাবে গণনা করা যাবে R = 8.33 (45 গ্যালন) / (900 পাউন্ড) = 0.421
পানি সিমেন্ট অনুপাতের গুরুত্ব
কংক্রিটের শক্তি নিয়ন্ত্রণে পানি সিমেন্ট অনুপাত খুবই গুরুত্বপূর্ণ। পানির পরিমাণ নির্ভর করে মূলত – প্রথমত: এগ্রিগেট ভিজানোর জন্য।
দ্বিতীয়ত: কার্যোপযোগী করার জন্য।
তৃতীয়ত: রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য।
সিমেন্ট সর্বদা ওজনে পরিমাপ করা উচিত। কারণ ঢিলা অবস্থায় ঘনত্ব কম থাকে। তখন প্রতি ঘনমিটার সিমেন্টের ওজন ১১২০ কেজি। আবার সিমেন্ট যখন ঘনীভূত অবস্থায় থাকে, তখন প্রতি ঘনমিটার সিমেন্টের ওজন ১৬০২ কেজি।
এক লিটার সিমেন্টের ওজন সাধারণত ১.৪৪ কেজি ধরা হয়। প্রতি বস্তা সিমেন্টের ওজন ৫০ কেজি বা ৩৫ লিটার। তাই পানি সিমেন্ট অনুপাত ওজনে প্রকাশ না করে বরং প্রতি ব্যাগ সিমেন্টে কত লিটার পানি লাগবে তা প্রকাশ করা হয়।
পানি সিমেন্ট অনুপাত একটা ভগ্নাংশ সংখ্যা। এ অনুপাত কংক্রিটের শক্তির উল্টানুপাতিক। অর্থাৎ অনুপাতের মান যত কম হবে কংক্রিটের শক্তি তত বৃদ্ধি পাবে। সদ্য মিশ্রিত কংক্রিটের অবশ্য কার্যোপযোগিতা থাকতে হবে। কারণ পানি বেশি হলে ঢালাই করার সময় মোটা দানা উপাদান নিচে পড়ে যায় এবং উপরে সিমেন্ট গোলা ভেসে ওঠে।
আবার পানির পরিমাণ খুব কম হলে মিশ্রণ নাড়াচাড়া ও ঢালাই করা অসুবিধাজনক হয়। রাসায়নিক বিক্রিয়া ব্যাহত হয় এবং কংক্রিটের ভিতরে ফাঁকা থেকে যায়। ফলে হানিকম্ব সৃষ্টি করে। উভয় অবস্থায় কংক্রিট দুর্বল হয়।
সাধারণত পানির ওজন, সিমেন্টের ওজনের অর্ধেক হলে চলে। তবে বিশেষ শক্তির কংক্রিটের জন্য অনুপাতও ভিন্ন হয়। যেমন: ১ ১ ২ অনুপাতের কংক্রিটের জন্য পানি সিমেন্ট অনুপাত প্রায় ০.৪৫। ১:১.৫:৩ অনুপাতের জন্য ০.৫০ এবং ১ :২:৪ অনুপাতের কংক্রিটের জন্য ০.৫৫-০.৬৬ হয়ে থাকে।
পানি সিমেন্ট অনুপাত অনুযায়ী নির্দিষ্ট পরিমাণ সিমেন্টে পানির পরিমাণ
সিমেন্ট-পানির অনুপাতের চার্ট (উপরের চার্টটি) থেকে আমরা পাই 0.57, সুতরাং প্রতি ঘনমিটারে সিমেন্ট লাগে 205 / 0.57359.65 কেজি, 0.8 পানি সিমেন্ট অনুপাত
পানি সিমেন্ট অনুপাত ব্যবহার করে সিমেন্ট ও পানির পরিমান নির্ণয়
বাংলাদেশে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ অনুপাত কলাম কংক্রিটের জন্য 1:1.5:3 এবং স্লাব এর জন্য 1:24.
সিমেন্ট, বালু ও পাথর চিপস 1: 1.5:3 অনুপাতে মিশ্রিত করলে, 28 দিনের ঘনত্বের পরীক্ষার ফলাফলে কংক্রিটের শক্তি প্রায় ৩৫০০ পিএসআই আসে।
আবার, সিমেন্ট, বালু ও ইট চিপস 1 2 4 অনুপাতে মিশ্রিত করলে, 28 দিনের ঘনত্বের পরীক্ষার ফলাফলে কংক্রিটে শক্তি প্রায় 3000 পিএসআই আসে। যা স্রাবের জন্য প্রযোজ্য।
এখন 1:1.5:3 অনুপাতে 100 ঘনফুট ভলিউম কংক্রিটের জন্য প্রয়োজনীয় উপকরণ-
কংক্রিটের আয়তন (ভেজা) = 100 সিএফটি
কংক্রিটের আয়তন (শুকনা) = 100 x 1.54 = 154 সিএফটি
অনুপাতের সমষ্টি: 1:1.5:3 = 1 + 1.5 +3 = 5.5
সুতরাং,কংক্রিটে সিমেন্টের পরিমাণ = (154/5.5) x 1 = 28 ঘনফুট কংক্রিটে বালুর পরিমাণ = ( 154 / 5.5) x 1.5 = 42 ঘনফুট।
পাথরের চিপসের পরিমাণ = (154/5.5) x 3 = 84 ঘনফুট
যেহেতু আমরা জানি, প্রচলতি সিমেন্টের ব্যাগে সিমেন্ট থাকে ৫০ কেজি ৫০ কেজি (ব্যাগের) সিমেন্টের আয়তন 1.25 cft উপরে প্রাপ্ত সিমেন্ট ২৮ cft কে ১.২৫ দিয়ে ভাগ করলে -২২.৪ অর্থাৎ ২৩ ব্যাগ সিমেন্ট লাগবে।
সংক্ষিপ্ত বিবরণ:
সিমেন্ট: 22.4 ব্যাগ,
বালি 42 সিএফটি,
পাথরকুচি : 84 ঘনফুট,
(উল্লেখ্য এস্টিমিটে ঘনফুট ইউনিট ব্যবহার করাই ভালো, কিন্তু কেউ যদি চান ঘন মিটার ও ব্যবহার করতে পারে তবে এটা সময় সাপেক্ষ। এটাও একই মেথডে বের করা হয়)
তবে যে ইউনিটই হোক সেখানে ম্যাটেরিয়ালসের শতকরা অনুপাত একই হবে-
১০০ ইউনিট ১:১.৫:৩ অনুপাতে-
সিমেন্ট-২৮%
বালু-৪২%
পাথুরে কোর্স-৮৪%
# কংক্রিটে পানির অনুপাত বের করার পদ্ধতি :
তার মানে পানি/সিমেন্ট- ০.৪৫
ধরা যাক, কংক্রিটে পানি-সিমেন্ট অনুপাত নির্দিষ্টাকারে ০.৪৫ পানি = ০.৪৫ x ১.২৫ (১ ব্যাগ = ৫০ কেজি সিমেন্টের আয়তন – ১.২৫ cft )
অথবা পানি/সিমেন্ট-০.৪৫ এক ব্যাগ সিমেন্টের জন্য
পানি- ০.৫৬২৫ cft.
আমরা জানি ১ ঘনফুট পানি = ২৮,৩১৬৮৫ লিটার
সুতরাং পানি = 0.0625 x 28.31685 = ১৫.৯২ লিটার মানে ১৬ লিটার।
সুতরাং বলা যায় ১ ব্যাগ সিমেন্টের জন্য ১৬ লি পানি প্রয়োজন ০.৪৫ পানি/সিমেন্ট অনুপাত হারের জন্য এখান থেকে ১টি জিনিস পরিষ্কার শুকনো অবস্থায় কংক্রিটের আয়তন ভেজা অবস্থায় কংক্রিটের আয়তনের অর্ধেক তবে উত্তম হলো ক্যালকুলেশনের সময় কংক্রিটের শুকনো আয়তন ১.৫৪ নেয়া হয়।
এখন কংক্রিটে পানির পরিমাণ নিরূপণ করতে :
জমাটবদ্ধ পানি-সিমেন্ট অনুপাত 0.45 উল্লেখ করা হয়। এর মানে হলো যে, পানি / সিমেন্ট = 0.45, বা W/C=0.451
১ ব্যাগ সিমেন্ট জন্য, পানি = 0.45 x 1.25 ( যেমন আমরা জানি, 1 ব্যাগ সিমেন্ট 1.25 ঘনফুট সমান), পানি = 0.5625 ঘনফুট।
আমরা জানি, 1 ঘনফুট পানি 28,31685 লিটার সমান তাই আমরা লিখতে পারি, পানি = 0.5625 x 28.31685 = 15.92 লিটার, বা 16 লিটার। তাই এক ব্যাগ সিমেন্ট জন্য পানি 16 লিটার প্রয়োজন 0.45 W/C অনুপাত অনুসারে।
অনুশীলনী – ৮
অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন :
১. পানি সিমেন্ট অনুপাত কী?
২. বাংলাদেশে ব্যবহৃত কলাম কংক্রিটের সাধারণ অনুপাত কত?
৩. বাংলাদেশে ব্যবহৃত স্নাব কংক্রিটের সাধারণ অনুপাত কত?
সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন :
১. পানি সিমেন্ট অনুপাত কংক্রিটের মিশ্রণে ব্যবহার করার সূত্রটি লেখ।
২. পানি সিমেন্ট অনুপাতের গুরুত্ব লেখ।
৩. পানি সিমেন্ট অনুপাত অনুযায়ী নির্দিষ্ট পরিমাণ সিমেন্টে পানির পরিমাণ কত?
রচনামূলক প্রশ্ন
১. পানি সিমেন্ট অনুপাত ব্যবহার করে সিমেন্ট ও পানির পরিমাণ নির্ণয়।
আরও দেখুনঃ