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एक स्रोत: АrсhDаilу

स्टील स्लैग कंक्रीट क्या है?

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निर्माण उद्योग दुनिया में सबसे बड़ा है, और सीमेंट और कंक्रीट वस्तुतः इसकी सफलता के निर्माण खंड हैं। प्रागैतिहासिक गुफाओं से लेकर आज की विशाल गगनचुंबी इमारतों तक, कंक्रीट संरचनाएं आधुनिक सभ्यता के महत्वपूर्ण घटक हैं और बनी रहेंगी, जो इमारतों, सड़कों, पुलों, सुरंगों और बांधों के लिए दीर्घकालिक, विश्वसनीय समर्थन प्रदान करती हैं। इतना अधिक कि कंक्रीट पृथ्वी पर सबसे अधिक उपभोग की जाने वाली सामग्री है, जो पानी के बाद दूसरे स्थान पर है, जबकि इसे मजबूत करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला स्टील अब तक का सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला धातु है। लेकिन यह उच्च पर्यावरणीय लागत के बिना नहीं आता है: वैश्विक CO2 उत्सर्जन के 8% के लिए ठोस खाते, जिनमें से अधिकांश रेत, बजरी और कुचल पत्थर जैसी कुल सामग्री के निष्कर्षण और परिवहन से आते हैं।

स्वस्थ शहरों के निर्माण का एक बड़ा हिस्सा कंक्रीट को अधिक टिकाऊ बनाना है, लेकिन इसके साथ कई चुनौतियाँ आती हैं। कंक्रीट उत्पादन को रोकना बिल्कुल संभव नहीं है, और इसे पूरी तरह से बदलना एक दीर्घकालिक दृष्टिकोण है जो अभी भी पहुंच से बाहर है। इसलिए, आज यह इसके उच्च प्रदर्शन से समझौता किए बिना सामग्री के पर्यावरणीय प्रभावों को कम करने के तरीके खोजने के बारे में है। लेकिन कहाँ देखना है? हाल के शोध से पता चलता है कि पुनर्नवीनीकरण औद्योगिक कचरे में एक समाधान पाया जा सकता है, विशेष रूप से स्टील बनाने के उप-उत्पाद में जिसे स्टील स्लैग कहा जाता है। नीचे, हम वास्तुकला और निर्माण उद्योग में इसकी आशाजनक क्षमता का अनावरण करेंगे।

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औद्योगिक कचरे के साथ प्राकृतिक समुच्चय को बदलना

समुच्चय कंक्रीट के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक हैं; इसकी मात्रा का लगभग तीन-चौथाई सीमेंट के साथ बंधे हुए महीन और मोटे समुच्चय से बना है। इसका मतलब यह है कि कंक्रीट के सभी मूलभूत गुण-स्थायित्व, यांत्रिक शक्ति, सेवाक्षमता, आदि- समग्र की गुणवत्ता और प्रकार से अत्यधिक जुड़े हुए हैं। दशकों से अथक रूप से उपयोग किए जाने वाले, पारंपरिक रूप से कंक्रीट मिश्रण के लिए उपयोग किए जाने वाले अधिकांश प्राकृतिक योग दुर्लभ हैं, स्थायित्व से संबंधित समस्याएं दिखाते हैं, और उनके खनन से भारी मात्रा में प्रदूषण हुआ है। जैसा कि 2021 के इस अध्ययन से पता चलता है, “प्राकृतिक संसाधनों के अनियंत्रित उपयोग ने कई वर्षों से गंभीर पर्यावरणीय समस्याएं पैदा की हैं। उदाहरण के लिए, नदी के तल से अनियंत्रित रूप से ली गई रेत और बजरी ने पर्यावरण को नुकसान पहुँचाया है।” इस प्रकार प्राकृतिक समुच्चय को बदलना स्थिरता से निपटने का एक वैकल्पिक समाधान बन जाता है।

यद्यपि इसकी बड़े पैमाने पर वास्तुशिल्प क्षमता का अभी भी अध्ययन और परीक्षण किया जा रहा है, स्टील स्लैग सीमेंट या समग्र के आंशिक विकल्प के रूप में निर्माण उद्योग में एक आशाजनक भविष्य हो सकता है। कई जांचों ने पूरे वर्षों में इसका पता लगाया है, और कई शोधकर्ताओं और इंजीनियरों ने स्टील स्लैग को एक उपयुक्त ठोस समुच्चय के रूप में उपयोग करना संभव पाया है। सबसे अधिक उत्साहजनक अपशिष्ट पदार्थों में से एक माना जाता है, स्टील स्लैग स्टील के उत्पादन का एक अपरिहार्य उप-उत्पाद है। स्टील बनाने वाली भट्टियों में अशुद्धियों से पिघले हुए स्टील को अलग करने के दौरान बड़ी मात्रा में इसका उत्पादन होता है। लावा एक पिघले हुए तरल के रूप में होता है और सिलिकेट्स और ऑक्साइड का एक जटिल समाधान होता है जो ठंडा होने पर जम जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक कांचदार, दानेदार सामग्री होती है जिसे कंक्रीट में एक समुच्चय के रूप में उपयोग करने के लिए उचित आकार में कुचल दिया जाता है (या उत्पादन के लिए आगे संसाधित किया जाता है) अन्य उत्पाद)।

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लावा प्रचुर मात्रा में और संभावित रूप से मूल्यवान दोनों है। मेलबोर्न के आरएमआईटी विश्वविद्यालय के जल इंजीनियर बिप्लब प्रमाणिक कहते हैं, “वैश्विक स्टील बनाने वाला उद्योग हर साल 130 मिलियन टन स्टील स्लैग का उत्पादन करता है।” वर्ल्ड स्टील एसोसिएशन के आंकड़ों के मुताबिक अकेले यूरोप में इस स्टील स्लैग का 15.7 मिलियन टन उप-उत्पाद के रूप में निकलता है, जिसमें से 11.5 मिलियन टन का पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। दुनिया भर में स्टील मिलों द्वारा उत्पादित स्टील स्लैग की भारी मात्रा सामग्री को पुनर्चक्रित करने के लिए एक प्रमुख प्रेरक है, यह जानते हुए भी कि इसे अन्यथा त्याग दिया जाएगा।

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बेहतर ताकत, स्थायित्व और पर्यावरणीय स्थिरता

कंक्रीट में स्टील स्लैग का उपयोग अंततः इस्पात उद्योग द्वारा उत्पन्न कचरे की मात्रा को कम करता है। औद्योगिक अपशिष्ट अत्यधिक दूषित होता है, इसलिए इसे एक नया मूल्य देना चक्रीय अर्थव्यवस्था में योगदान करने का एक शानदार तरीका है। साथ ही, स्टील स्लैग कंक्रीट कुंवारी कुल सामग्री की आवश्यकता को कम करता है, सीमित, प्राकृतिक संसाधनों की निकासी को रोकता है और कंक्रीट के उत्कृष्ट भौतिक गुणों को बनाए रखते हुए सीओ 2 उत्सर्जन को कम करता है।

चूंकि सीमेंट और कंक्रीट के उत्पादन को रोकना संभव नहीं है, इसलिए मौजूदा समस्या के वैकल्पिक समाधान के रूप में औद्योगिक कचरे के पुनर्चक्रण की ओर मुड़ना सबसे अच्छा होगा, जो एक अन्य पर्यावरणीय समस्या है। – जेनसेल एट अल।, 2021

एक और कारण है कि स्टील स्लैग कंक्रीट ने हाल के वर्षों में बहुत अधिक ध्यान आकर्षित किया है कि यह पर्यावरणीय स्थिरता से परे कई लाभ प्रदान करता है। जब कंक्रीट को रखा जाता है और ठीक किया जाता है, तो स्टील स्लैग के कण कंक्रीट मैट्रिक्स का एक अभिन्न हिस्सा बन जाते हैं, एक भराव के रूप में कार्य करते हैं और कंक्रीट के घनत्व में सुधार करने में मदद करते हैं – जो बदले में इसकी ताकत और स्थायित्व में सुधार करता है।

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क्योंकि स्टील स्लैग एक बहुत ही सघन और कठोर सामग्री है, यह अपक्षय और आंसू के लिए प्रतिरोधी है और बजरी और कुचल चूना पत्थर जैसे पारंपरिक समुच्चय की तुलना में अधिक भार और दबाव का सामना कर सकता है। वास्तव में, ऑस्ट्रेलियाई वैज्ञानिकों ने स्टील के कचरे से नया कंक्रीट बनाया और परिणाम 17% अधिक मजबूत थे। अन्य लोगों ने पाया कि स्टील स्लैग समुच्चय वाले नमूनों में कुचल चूना पत्थर के नमूनों की तुलना में काफी अधिक संपीडन शक्ति थी, और यह कि स्टील स्लैग दर में वृद्धि के साथ पारगम्य छिद्रों की मात्रा कम हो गई, जो बेहतर कार्यशीलता प्रदान करती है और इसे जगह और खत्म करना आसान बनाती है। इसमें पारंपरिक समुच्चय की तुलना में थर्मल विस्तार का कम गुणांक भी है, जिसका अर्थ है कि यह कंक्रीट संरचनाओं में सिकुड़न दरार को कम कर सकता है।

स्टील स्लैग पर्यावरण, अर्थव्यवस्था और सतत विकास दोनों के संदर्भ में बहुत लाभ प्रदान कर सकता है। यह पोर्टलैंड सीमेंट को प्रतिस्थापन अनुपात में 45% तक महत्वपूर्ण संपीड़न शक्ति मूल्यों के साथ बदल सकता है। – जेनसेल एट अल।, 2021

असाधारण क्षमता वाली एक विघटनकारी सामग्री

इसकी यांत्रिक शक्ति, सरंध्रता, पहनने के प्रतिरोध और जल अवशोषण के कारण, स्टील स्लैग पहले से ही डामर रोड मिक्स के लिए एक महीन और मोटे समुच्चय के रूप में उपयोग किया जा रहा है, साथ ही क्लिंकर के लिए एक कच्चा माल, रेलवे के लिए गिट्टी और एक भरने वाली सामग्री के रूप में विभिन्न खुदाई में। उन्नत अनुसंधान और परीक्षण के लिए धन्यवाद, कंक्रीट में इसके उपयोग को इसके पर्यावरण और भौतिक गुणों के लिए तेजी से पहचाना जाता है, जिसका अर्थ है कि यह जल्द ही अन्य उपयोगों में विस्तारित हो सकता है। उदाहरण के लिए, पुल डेक और गगनचुंबी इमारतों जैसी उच्च-शक्ति वाली कंक्रीट संरचनाओं के लिए उपयुक्त सामग्री के रूप में, या किसी अन्य इमारत के लिए जो पारंपरिक रूप से नियमित कंक्रीट में बनाई जाएगी और अतिरिक्त स्थायित्व और स्थिरता का उपयोग कर सकती है। इंजीनियर, आर्किटेक्ट और डिजाइनर इन आशाजनक गुणों का लाभ उठा सकते हैं और सामग्री को अच्छे उपयोग में ला सकते हैं क्योंकि उनका लक्ष्य स्वस्थ, बेहतर इमारतों का है।

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हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि स्टील स्लैग कंक्रीट का पारंपरिक कंक्रीट के रूप में अच्छी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है, और जिस तरह से इसे विकसित किया गया है, उसमें अभी भी कुछ सीमाएं हैं – उनमें धातु के लोहे की उपस्थिति के कारण विस्तार की संभावना है। लावा और ठोस घटकों के साथ अन्य प्रतिक्रियाएं जो लंबी अवधि में अवांछनीय हो सकती हैं। लेकिन विघटनकारी सामग्री के रूप में भी, स्टील स्लैग कंक्रीट में असाधारण क्षमता होती है। और जैसे-जैसे दुनिया गर्म होती जा रही है, इस प्रकृति की नवीन सामग्री हमेशा खोज के लायक होगी।

एक स्रोत: АrсhDаilу

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