Ferrocement
ફેરોસમેન્ટ અથવા ફેરો-સિમેન્ટ એ પ્રબલિત મોર્ટાર અથવા પ્લાસ્ટર (ચૂનો અથવા સિમેન્ટ, રેતી અને પાણી) નો ઉપયોગ કરીને બાંધકામની એક પદ્ધતિ છે જે ધાતુની જાળી, વણાયેલા, વિસ્તૃત ધાતુ અથવા ધાતુ-તંતુઓના "આર્મેચર" પર લાગુ કરવામાં આવે છે, અને નજીકથી અંતરે પાતળા સ્ટીલના સળિયા જેવા કે રીબાર. સામાન્ય રીતે વપરાતી ધાતુ લોખંડ અથવા અમુક પ્રકારની સ્ટીલ છે, અને જાળીદાર 0.50 મીમી અને 1 મીમી વચ્ચેના વ્યાસવાળા વાયરથી બનાવવામાં આવે છે. સિમેન્ટ સામાન્ય રીતે 3:1 ગુણોત્તરમાં રેતી અને સિમેન્ટનું ખૂબ જ સમૃદ્ધ મિશ્રણ છે; જ્યારે બોર્ડ બનાવવા માટે વપરાય છે, ત્યારે કાંકરીનો ઉપયોગ થતો નથી, જેથી સામગ્રી કોંક્રિટ ન હોય. ફેરોસમેન્ટનો ઉપયોગ પ્રમાણમાં પાતળા, સખત, મજબૂત સપાટીઓ અને માળખાઓ બનાવવા માટે થાય છે, જેમ કે હોડીઓ, શેલની છત અને પાણીની ટાંકીઓ માટે પત્થરો. ફેરોસમેન્ટનો ઉદ્દભવ 1840ના દાયકામાં ફ્રાન્સ અને નેધરલેન્ડ્સમાં થયો હતો અને તે પ્રબલિત કોંક્રિટનો પુરોગામી છે. તેમાં શિલ્પ અને પૂર્વનિર્મિત બાંધકામ ઘટકો સહિત અન્ય ઉપયોગોની વિશાળ શ્રેણી છે. "ફેરોસમેન્ટ" શબ્દનો ઉપયોગ અન્ય સંયુક્ત સામગ્રીના વિસ્તરણ દ્વારા કરવામાં આવ્યો છે, જેમાં કેટલીકમાં કોઈ સિમેન્ટ નથી અને કોઈ લોહ સામગ્રી નથી. ડી-ડે ઉતરાણમાં ઉપયોગમાં લેવાતા "શેતૂરના બંદરો" લોહથી બનેલા હતા, અને તેમના અવશેષો હજુ પણ એરોમેન્ચેસ જેવા રિસોર્ટમાં જોઈ શકાય છે. વ્યાખ્યાઓ સિમેન્ટ અને કોંક્રિટનો એકબીજાના બદલે ઉપયોગ થાય છે પરંતુ તેમાં તકનિકી તફાવતો છે અને ઓગણીસમી સદીના મધ્યભાગથી સિમેન્ટનો અર્થ બદલાઈ ગયો છે જ્યારે ફેરોસમેન્ટની ઉત્પત્તિ થઈ હતી. ફેરોનો અર્થ આયર્ન થાય છે, જોકે સામાન્ય રીતે ફેર-સિમેન્ટમાં વપરાતી ધાતુ આયર્ન એલોય સ્ટીલ છે. ઓગણીસમી સદીમાં અને અગાઉ સિમેન્ટનો અર્થ મોર્ટાર અથવા તૂટેલા પથ્થર અથવા ટાઇલને ચૂનો અને પાણી સાથે ભેળવીને મજબૂત મોર્ટાર બનાવવાનો હતો. આજે સિમેન્ટનો અર્થ સામાન્ય રીતે પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટ થાય છે, મોર્ટાર એ બાઈન્ડર (સામાન્ય રીતે પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટ), રેતી અને પાણીનું મિશ્રણ છે; અને કોંક્રિટ એ પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટ, રેતી, પાણી અને કચડી પથ્થરનું પ્રવાહી મિશ્રણ છે જે ફોર્મવર્ક (શટર) માં રેડવામાં આવે છે. ફેરો-કોંક્રિટ એ રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ (બખ્તરબંધ કોંક્રિટ) નું મૂળ નામ છે જે ઓછામાં ઓછું 1890ના દાયકાથી જાણીતું છે અને 1903માં લંડનની સોસાયટી ઓફ એન્જિનિયર્સ જર્નલમાં તેનું સારી રીતે વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું પરંતુ હવે તે વ્યાપકપણે ફેરોસમેન્ટ સાથે મૂંઝવણમાં છે. ફેરોસમેન્ટના શોધકો ફ્રાન્સના જોસેફ મોનિયર છે જેમણે તેને "સિમેન્ટ આર્મ" (સશસ્ત્ર સિમેન્ટ) નામ આપ્યું હતું અને જોસેફ-લુઇસ લેમ્બોટે 1848માં આ પ્રણાલી સાથે હોડીનું નિર્માણ કર્યું હતું. લેમ્બોટે 1855માં એક્સ્પોઝિશન યુનિવર્સલ ખાતે જહાજનું પ્રદર્શન કર્યું હતું અને સામગ્રી "વ્યાયામ" માટેનું તેમનું નામ અટક્યું હતું. લેમ્બોટે 1855માં પોતાની હોડીનું પેટન્ટ કરાવ્યું હતું પરંતુ પેટન્ટ બેલ્જિયમમાં આપવામાં આવી હતી અને માત્ર તે જ દેશમાં લાગુ કરવામાં આવી હતી. મોનિયરની પ્રથમ પેટન્ટ, જુલાઈ 1867ના સમયે, તેમણે તેમની સામગ્રીનો ઉપયોગ કલશ, રોપાઓ અને કુંડ બનાવવા માટે કરવાની યોજના બનાવી હતી. આ સાધનો પરંપરાગત રીતે સિરામિક્સમાંથી બનાવવામાં આવતા હતા, પરંતુ મોટા પાયે, ભઠ્ઠીમાં ચાલતા પ્રોજેક્ટ્સ ખર્ચાળ અને નિષ્ફળ થવાની સંભાવના ધરાવતા હતા. 1875 માં, મોનિયરે પુલોનો સમાવેશ કરવા માટે તેમની પેટન્ટનો વિસ્તાર કર્યો અને તેમના પ્રથમ સ્ટીલ અને કોંક્રિટ પુલની રચના કરી. બહારના સ્તરને ગામઠી લાકડાં અને લાકડાની નકલ કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યું હતું, જેનાથી નકલી બોઇસ (નકલી લાકડું) કોંક્રિટની શરૂઆત પણ થઈ હતી. વીસમી સદીના પૂર્વાર્ધમાં ઇટાલિયન પિયર લુઇગી નર્વી તેમના ફેરો-સિમેન્ટના ઉપયોગ માટે જાણીતા હતા, જેને ઇટાલિયનમાં ફેરો-સિમેન્ટ કહેવાય છે. ફેરોકનક્રિટ પ્રમાણમાં સારી તાકાત અને અસર સામે પ્રતિકાર ધરાવે છે. જ્યારે વિકાસશીલ દેશોમાં ઘરના બાંધકામમાં તેનો ઉપયોગ થાય છે, ત્યારે તે લાકડું, એડોબ અને પથ્થરની ચણતર જેવી પરંપરાગત સામગ્રી કરતાં આગ, ભૂકંપ અને કાટ સામે વધુ સારી પ્રતિકાર પ્રદાન કરી શકે છે. તે યાટ નિર્માણ માટે વિકસિત દેશોમાં લોકપ્રિય છે કારણ કે આ તકનીક પ્રમાણમાં ઝડપથી શીખી શકાય છે, જેનાથી લોકો પોતાના મજૂરનો પુરવઠો પૂરો પાડીને ખર્ચમાં ઘટાડો કરી શકે છે. 1930 થી 1950 ના દાયકામાં, તે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં નવીનતા સ્થાપત્ય માટે બાંધકામ અને શિલ્પ પદ્ધતિ તરીકે લોકપ્રિય બન્યું, જેના ઉદાહરણો કાબેઝોન ડાયનાસોર અને આલ્બર્ટ વ્રાનાની કૃતિઓ છે. બાંધકામ ફોર્મવર્ક ઇચ્છિત આકાર જાળીના બહુસ્તરીય બાંધકામમાંથી બનાવી શકાય છે, જે આર્મેચર અથવા ગ્રીડ દ્વારા સમર્થિત હોય છે, જે રીબારથી બનેલો હોય છે અને વાયરથી બંધાયેલો હોય છે. મહત્તમ કામગીરી માટે, સ્ટીલને રસ્ટ-ટ્રીટમેન્ટ (ગેલ્વેનાઈઝ્ડ) અથવા સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલ હોવું જોઈએ. આ તૈયાર માળખા પર, જાળીમાં પ્રવેશવા માટે પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટ, રેતી અને પાણી અને/અથવા મિશ્રણનું યોગ્ય મિશ્રણ (ગ્રાઉટ અથવા મોર્ટાર) લાગુ કરવામાં આવે છે. સખ્તાઇ દરમિયાન, એસેમ્બલીને ભેજવાળી રાખી શકાય છે, તેની ખાતરી કરવા માટે કે કોંક્રિટ ધીમે ધીમે સેટ અને સખત થઈ શકે છે અને સિસ્ટમને નબળી પાડી શકે તેવી તિરાડો વિકસાવવાનું ટાળે છે. બાંધકામના ભીના તબક્કા દરમિયાન આંતરિક માળખામાં ફસાયેલી હવાને ટાળવા માટે પગલાં લેવા જોઈએ કારણ કે આ પણ તિરાડો પેદા કરી શકે છે જે તે સૂકાય છે. ફસાયેલી હવા ખાલી જગ્યાઓ છોડી દેશે જે પાણીને સ્ટીલને એકત્રિત કરવા અને ખરાબ (રસ્ટ) કરવા દે છે. આધુનિક પ્રથામાં ઘણીવાર દબાણ પર મિશ્રણનો છંટકાવ (શોટક્રિટ નામની તકનીક) અથવા ફસાયેલી હવાને બહાર કાઢવાની અન્ય કોઈ પદ્ધતિનો સમાવેશ થાય છે. જૂની રચનાઓ કે જે નિષ્ફળ રહી છે તે વધુ સારી પ્રથાઓ માટે સંકેતો આપે છે. જ્યાં તે સ્ટીલનો સંપર્ક કરે છે ત્યાં હવાને દૂર કરવા ઉપરાંત, આધુનિક કોંક્રિટ ઉમેરણોમાં ભેજનું શોષણ ધીમું કરવા અને કઠણ ઉત્પાદન સામે આઘાત પ્રતિકાર વધારવા અથવા ઉપચાર દરમાં ફેરફાર કરવા માટે એક્રેલિક પ્રવાહી "મિશ્રણ" નો સમાવેશ થઈ શકે છે. વ્યાપારી ટાઇલ સ્થાપન વેપારમાંથી ઉછીના લીધેલી આ તકનીકોએ આ માળખાઓના પુનઃસ્થાપનમાં ઘણી મદદ કરી છે. બાહ્ય ત્વચામાં તિરાડના વિકાસને ઘટાડવા માટે કાપેલા કાચ અથવા પોલી ફાઇબર ઉમેરી શકાય છે. (કાપેલા ફાઇબર સ્ટીલના જાળીદાર બાંધકામોમાં ગ્રાઉટના સારા પ્રવેશને અટકાવી શકે છે. આને ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ અને ઘટાડવું જોઈએ, અથવા બાહ્ય અનુગામી સ્તરો પર ઉપયોગ કરવા માટે મર્યાદિત હોવું જોઈએ. કાપેલા રેસા કેટલીક ભીની મૂર્તિકળા તકનીકોમાં ફેરફાર અથવા મર્યાદા પણ લાવી શકે છે.) અર્થશાસ્ત્ર ફેરો કોંક્રિટ માળખાઓનો આર્થિક ફાયદો એ છે કે તેઓ કેટલીક પરંપરાગત બાંધકામ પદ્ધતિઓ કરતાં વધુ મજબૂત અને વધુ ટકાઉ છે. ફેરો કોંક્રિટ માળખાં ઝડપથી બનાવી શકાય છે, જેનાથી આર્થિક લાભ થઈ શકે છે. ભારતમાં, ફેરો કોંક્રિટનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તેમાંથી બનેલી રચનાઓ ભૂકંપ સામે વધુ પ્રતિરોધક હોય છે. ભૂકંપનો પ્રતિકાર સારી બાંધકામ તકનીક પર આધારિત છે. 1970 ના દાયકામાં, ડિઝાઇનરોએ તેમની યાટ ડિઝાઇનને તે સમયની ખૂબ જ લોકપ્રિય બેકયાર્ડ બિલ્ડિંગ યોજનામાં ફેરોસમેન્ટનો ઉપયોગ કરીને હોડી બનાવવાની યોજનામાં રૂપાંતરિત કરી. તેનું મોટું આકર્ષણ એ હતું કે ઓછામાં ઓછા ખર્ચ અને ખર્ચ માટે, કુશળતાના વાજબી ઉપયોગ માટે, એક કલાપ્રેમી એક સરળ, મજબૂત અને નોંધપાત્ર યાટ હલ બનાવી શકે છે. ફેર્રો-સિમેન્ટ હલ ફાઇબર પ્રબલિત પ્લાસ્ટિક (ફાઇબર ગ્લાસ), એલ્યુમિનિયમ અથવા સ્ટીલ હલ કરતાં સમાન અથવા ઓછું વજન ધરાવતું સાબિત થઈ શકે છે. ફેરોસમેન્ટની મૂળભૂત રીતે ત્રણ પ્રકારની પદ્ધતિઓ છે. તેઓ આર્મેચર પ્રણાલીને અનુસરી રહ્યા છેઃ આ પદ્ધતિમાં હાડપિંજરના સ્ટીલને ઇચ્છિત આકારમાં જોડવામાં આવે છે, જેની બંને બાજુએ ખેંચાયેલા જાળીના ઘણા સ્તરો બાંધવામાં આવે છે. આ એટલું મજબૂત છે કે મોર્ટારને એક બાજુ દબાવીને અને બીજી બાજુથી અસ્થાયી રૂપે ટેકો આપીને ભરી શકાય છે. મોર્ટાર ભરીને બંને બાજુથી મોર્ટાર દબાવીને પણ સંચાલિત કરી શકાય છે. આ પદ્ધતિમાં હાડપિંજરના સ્ટીલ (બાર) વિભાગના કેન્દ્રમાં હોય છે અને જેમ કે તેઓ તાકાતમાં કોઈ યોગદાન આપ્યા વિના મૃત વજનમાં વધારો કરે છે. બંધ મોલ્ડ પ્રણાલીઓઃ જાળીના કેટલાક સ્તરો મોલ્ડની સપાટી સામે એક સાથે બાંધવામાં આવે છે જે તેમને સ્થિતિમાં રાખે છે જ્યારે મોર્ટાર ભરવામાં આવે છે. મોલ્ડને ક્યોર કર્યા પછી દૂર કરી શકાય છે અથવા તૈયાર માળખાના કાયમી ભાગ તરીકે સ્થિતિમાં રહી શકે છે. જો ફરીથી ઉપયોગ માટે મોલ્ડને દૂર કરવો હોય, તો મુક્ત કરનાર એજન્ટનો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે. ઇન્ટિગ્રેટેડ મોલ્ડ સિસ્ટમઃ ઓછામાં ઓછા મજબૂતીકરણનો ઉપયોગ કરીને કોઈપણ ઇન્ટિગ્રલ મોલ્ડને માળખા તરીકે કામ કરવા માટે પ્રથમ ગણવામાં આવે છે. આ મોલ્ડ પર જાળીના સ્તરો બંને બાજુએ ગોઠવવામાં આવે છે અને બંને બાજુથી તેના પર પ્લાસ્ટરિંગ કરવામાં આવે છે. નામ સૂચવે છે તેમ, મોલ્ડ તૈયાર માળખાના અભિન્ન ભાગ તરીકે કાયમી રહે છે. (ઉદાહરણ તરીકે. ફ્લોરિંગ, આશ્રય, વગેરે માટે ડબલ ટી-સેક્શન) મોલ્ડ અને પછીથી ભરેલા સ્તરો વચ્ચે મજબૂત જોડાણ રાખવા માટે સાવચેતી રાખવી જોઈએ, જેથી સંપૂર્ણ અભિન્ન માળખાકીય એકમ તરીકે તૈયાર ઉત્પાદન થઈ શકે. ફાયદાઓ સારી રીતે બાંધવામાં આવેલા ફેરોકન્ટ્રીક બાંધકામના ફાયદાઓ શુદ્ધ સ્ટીલ બાંધકામોની સરખામણીમાં ઓછું વજન, જાળવણી ખર્ચ અને લાંબુ આયુષ્ય છે. જો કે, બાંધકામની ઝીણવટભરી ચોકસાઇને નિર્ણાયક માનવામાં આવે છે, ખાસ કરીને સિમેન્ટીયસ રચના અને જે રીતે તેને માળખામાં અને તેના પર લાગુ કરવામાં આવે છે, અને કેવી રીતે અથવા જો માળખાને કાટનો પ્રતિકાર કરવા માટે સારવાર કરવામાં આવી છે તેના સંદર્ભમાં. જ્યારે ફેરો કોંક્રિટની શીટ યાંત્રિક રીતે ઓવરલોડ થાય છે, ત્યારે તે પથ્થર અથવા માટીના વાસણોની જેમ તૂટવા અથવા ભાંગી પડવાને બદલે ફોલ્ડ થવાનું વલણ ધરાવે છે. કન્ટેનર તરીકે, તે નિષ્ફળ થઈ શકે છે અને લીક થઈ શકે છે પરંતુ સંભવતઃ એકસાથે પકડી શકે છે. બાંધકામમાં ઉપયોગમાં લેવાતી તકનીકો પર ઘણો આધાર રાખે છે. મલબેરી હાર્બર્સના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને, બંદરો (જેમ કે સેન્ટ હેલેના પર જેમ્સટાઉન) માટે પૂર્વ-બનાવટી એકમો બનાવી શકાય છે જ્યાં પરંપરાગત સિવિલ એન્જિનિયરિંગ મુશ્કેલ છે. ગેરફાયદા ફેરો કોંક્રિટ બાંધકામનો ગેરલાભ તેની શ્રમ-સઘન પ્રકૃતિ છે, જે તેને પશ્ચિમી વિશ્વમાં ઔદ્યોગિક ઉપયોગ માટે મોંઘી બનાવે છે. વધુમાં, સ્ટીલના ઘટકોના અધઃપતન (રસ્ટ) નો ખતરો એ શક્યતા છે કે જો મૂળ બાંધકામમાં હવાના શૂન્યાવકાશને છોડી દેવામાં આવે, કારણ કે કોંક્રિટનું મિશ્રણ લાગુ કરવામાં આવે છે, અથવા જ્યારે તે બાંધકામના ભીના તબક્કામાં હોય ત્યારે, કંપન, દબાણયુક્ત છંટકાવ તકનીકો અથવા અન્ય માધ્યમો દ્વારા હવાને બહાર કાઢવા માટે દબાણ કરતું નથી. આ હવાની ખાલી જગ્યાઓ પાણીના તળાવમાં ફેરવાઈ શકે છે કારણ કે ઉપચારિત સામગ્રી ભેજને શોષી લે છે. જો જ્યાં સારવાર ન કરાયેલ સ્ટીલ હોય ત્યાં ખાલી જગ્યાઓ થાય, તો સ્ટીલ રસ્ટ કરશે અને વિસ્તૃત થશે, જેના કારણે સિસ્ટમ નિષ્ફળ જશે. આધુનિક વ્યવહારમાં, પ્રવાહી એક્રેલિક ઉમેરણોના આગમન અને ગ્રાઉટ મિશ્રણમાં અન્ય પ્રગતિઓ જૂના સૂત્રોની સરખામણીમાં ધીમે ધીમે ભેજનું શોષણ કરે છે, અને આ નિષ્ફળતાઓને ઘટાડવા માટે બંધનની શક્તિમાં પણ વધારો કરે છે. પુનઃસ્થાપનના પગલાંઓમાં ઓટો બોડી રિપેરમાં સામાન્ય જૂના સ્ટીલની સારવાર માટેની પ્રથાઓનો ઉપયોગ કરીને, રસ્ટને રોકવા માટે સ્ટીલની સારવારનો સમાવેશ થવો જોઈએ. વીમાના મુદ્દાઓ ઓસ્ટ્રેલિયા, ન્યુઝીલેન્ડ અને યુકેમાં 1960ના દાયકા દરમિયાન, હોમ બોટબિલ્ડરોને સમજાયું કે, આપેલ બજેટ માટે, ફેરોસમેન્ટે અન્યથા શક્ય હોય તેના કરતા ઘણું મોટું માળખું સક્ષમ બનાવ્યું હતું. જો કે, કેટલાક બિલ્ડરો એ સમજવામાં નિષ્ફળ ગયા કે પત્થરો એકંદર ખર્ચનો માત્ર એક નાનો ભાગ બનાવે છે કારણ કે મોટી હોડીમાં ફિટિંગ-આઉટ ખર્ચ ઘણો વધારે હશે. પરિણામે, ઘણી ઘરેલું ફેરોસમેન્ટ બોટ અપૂર્ણ પ્રોજેક્ટ બની ગઈ, અથવા જો પૂર્ણ થઈ જાય, તો ખરાબ રીતે ચલાવવામાં આવે, વધુ વજન, ગઠ્ઠો "ભયાનકતા". તેમની હોડીઓ માત્ર નિરાશાજનક જ નહીં પરંતુ વેચાણ માટે અયોગ્ય પણ હતી તે સમજીને, કેટલાક બિલ્ડરોએ તેમની હોડીઓનો વીમો લીધો અને છેતરપિંડીથી તેમને વળતર માટે રોકી દીધા. વીમા કંપનીઓને આવી છેતરપિંડીની લાંબી યાદો છે, અને આજે, સારી રીતે બાંધવામાં આવેલી ફેરોસમેન્ટ બોટ માટે પણ, તૃતીય-પક્ષ જોખમો માટે વીમા કવચ મેળવવું મુશ્કેલ બની ગયું છે, જ્યારે વ્યાપક કવચ વર્ચ્યુઅલ રીતે અપ્રાપ્ય છે. કોંક્રિટના પ્રકારો પણ જુઓ ફ્રાન્કોઇસ હેન્નેબિક ફ્રાન્કોઇસ કોઇગ્નેટ ફોક્સ બોઇસ કોંક્રિટ જહાજ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ ફેરોસમેન્ટ શૈક્ષણિક નેટવર્ક બાર્કોસ ડી ફેરોસમેન્ટો (સ્પેનિશમાં) બાંધકામ સામગ્રી પ્રબલિત કોંક્રિટ શિલ્પ સામગ્રી માટી આધારિત બાંધકામ સામગ્રી સિમેન્ટ