সিভিল ইঞ্জিনিয়ারদের যে বিষয়গুলো না জানলেই নয়। সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং বেসিক নলেজ।

সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং বেসিক নলেজ:

Topics: Grade of Concrete, Grade of Steel, Compression Strength Test, Block, Slump & Earth Quake.
==============================================
Grade of Concrete:
Internationally ড্রইং এ সচরাচর কংক্রিটের Mixing Ratio উল্লেখ থাকেনা, Grade উল্লেখ থাকে। আর এই Grade অনুযায়ী কংক্রিটের Ultimate Strength পেতে Trial Basis Mix Design এর মাধ্যমে Ratio ফাইনাল করা হয়। জেনে নেয়া যাক কংক্রিটের বিভিন্ন গ্রেড সমূহ সম্পর্কে-
 Ordinary Concrete:
√ M 5 বা 5 N/mm 2 বা 725 PSI, Ratio 1:5:10
√ M 7.5 বা 7.5 N/mm 2 বা 1087.5 PSI, Ratio 1:4:8
√ M 10 বা 10 N/mm 2 বা 1450 PSI, Ratio 1:3:6
√ M 15 বা 15 N/mm 2 বা 2175 PSI, Ratio 1:2:4
√ M 20 বা 20 N/mm 2 বা 2900 PSI, Ratio 1:1.5:3

Standard Concrete:
√ M 25 বা 25 N/mm 2 বা 3525 PSI, Ratio 1:1:2
√ M 30 বা 30 N/mm 2 বা 4350 PSI, Mix Design [1:0.75:1.5]
√ M 35 বা 35 N/mm 2 বা 5075 PSI, Mix Design [1:0.5:1]
√ M 40 বা 40 N/mm 2 বা 5800 PSI, Mix Design [1:0.25:0.5]

Note:[1M সমান 145 PSI, M25 থেকে M70 পর্যন্ত Mix Design আবশ্যক]

কংক্রিটে ফাইন এগ্রিগেট বা বালির 1.5 থেকে 2 গুণ কোর্স এগ্রিগেট বা খোয়া দিতে হয় এবং কোর্স এগ্রিগেটের মধ্যে 70% হবে 20 mm down graded ও 30% হবে 12 mm down graded.

Standard Graded Concrete এর ক্ষেত্রে প্রতি Cum কংক্রিটের জন্য 350-400 kg Cement ব্যবহৃত হয়ে থাকে, সেই সাথে Admixture। পানি সিমেন্ট রেশিও 0.42 থেকে 0.45 হয়ে থাকে, তবে কখনোই 0.5 এর বেশি হতে পারবে না।

Gradation of Rebar:

ভাইভাতে অনেক সময়ই প্রশ্ন করে 500W TMT Bar বলতে কি বুঝায়? চলুন জেনে নেওয়া যাক ইহা আসলেই কি?

500W বা 500MPA বলতে ইহার Yield স্ট্রেন্থ কে বুঝায়, অর্থাৎ এই ধরনের স্টীল স্থিতিস্থাপক সীমার মধ্যে 72500 PSI Stress নিরাপদে বহন করতে সক্ষম।

এখানে W বলতে Weldable বা স্টীলের Weld ability কে বুঝায় অর্থাৎ ইহা জোড় যোগ্য পদার্থ বুঝায়, পৃথিবীতে কাস্ট আয়রনের মত অনেক মেটা্লই আছে যাদের কে জোড়া বা Joint দেওয়া যায়না।

TMT বলতে Thermo Mechanically Treated কে বুঝায়। এক কথায় TMT bar হচ্ছে Thermo Mechanically process এর সমন্বয়ে সৃষ্ট High-Strength Reinforcement।

Note:মনে রাখতে হবে 1W সমান 1Mpa বা 145 Psi, তার মানে 500W = 500x145 Psi = 72500 Psi = 72.5 Ksi বা 72 Grade।

একই ভাবে 400W = 400x145 Psi = 58000 Psi= 58 Ksi বা 60 Grade রড, এবং 275W = 40 Grade Rebar.

 Compressive Strength Test:
Concrete এর কম্প্রেসিভ স্ট্রেন্থ টেস্ট সাধারনত দুই ভাবে করা হয়।
√ Cylinder Test, Module Size 4”x8” or 6”x12”
√ Cube Test, Module Size 6”x6”x6”

মনে রাখবেন কংক্রিটের টেস্ট সাধারনত 3, 7, 14, 21 & 28 days এর হয়ে থাকে। তো এবার জেনে নেয়া যাক কত দিনে কংক্রিট কতটুকু শক্তি অর্জন করে।

Age vs Strength percent
1 day vs 16%
3 days vs 40%
7 days vs 65%
14 days vs 90%
28 days vs 99%

Note:[ বিভিন্ন গবেষণায় প্রমাণিত যে, Cube Test এ Cylinder Test অপেক্ষা 15% to 20% অধিক রেজাল্ট আসে, সুতরাং নিরাপত্তার স্বার্থে Cube Test অপেক্ষা Cylinder Test ই উত্তম]

 Block by Cement Sand Mortar:

RCC মেম্বারের ক্লিয়ার কাভার সুরক্ষার জন্য ব্লক অপরিহার্য, মনে রাখতে হবে ব্লকের স্ট্রেন্থ কিন্তু কংক্রিটের ডিজাইন স্ট্রেন্থের সমান হওয়া জরুরী। ব্লকের জন্য কিছু নির্দেশনা।

√ ব্লকের রেশিও হবে 1:1 [Cement: Sand], 100% Sylhet Sand ব্যবহার করতে হবে।
√ কমপক্ষে ৭ দিন কিউরিং করতে হবে।

Note: কাস্টিং চলাকালে ব্লকের প্লেসমেন্ট ঠিক রাখার জন্য সম্ভব হলে ব্লকের ভিতরে কিছুটা #24 SWG G.I Wire ঢুকিয়ে দিতে হবে যাতে করে ব্লকগুলোকে রডের সাথে বেধে দেওয়া যায়।

তাছাড়া বাজারে এখন খুবই উন্নত মানের Ready Made Block পাওয়া যায়, যা ব্যবহার করলে এই সমস্যা থেকে খুব সহজেই পরিত্রান পাওয়া যাবে।

Slump Test of Concrete:

সদ্য মিশ্রিত কংক্রিটের কার্যোপযোগীতা যাচাই এর জন্য স্ল্যাম্প টেস্ট করা হয়। কংক্রিট মিশ্রনে পানি বেশি দিলে যেমন সেগ্রিগেশন হতে পারে, তেমনি প্রয়োজনের তুলনায় কম দিলে ভয়েড থাকতে পারে, যার কোনটাই কংক্রিটের জন্য ভাল নয়।

স্ল্যাম্প মূলত: তিন প্রকার:
(i) True Slump
(ii) Shear Slump
(iii) Collapse Slump
এ ছাড়াও Zero Slump নামে আরো এক ধরনের স্ল্যাম্প রয়েছে।

Range of Slump:
(i) Very Low Slump [0-25 mm], ইহা সাধারনত Dry Mix Type এর হয়ে থাকে যা Road এর কংক্রিট হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যেখানে মেশিনের সাহায্যে Vibrating করা হয়।

(ii) Low Slump [25-50 mm], যা পুরু কংক্রিট বা হালকা রিইনফোর্সমেন্ট সমেত ফাউন্ডেশন বা ব্রিজের ডেক বা কেইশনের উপরি কাঠামোর কাজে ব্যবহার করা হয়, যেখানে হাতে চালিত ভাইব্রেটর মেশিনের সাহায্যে Vibrating করা হয়।

(iii) Medium Slump [50-100 mm], সাধারনত RCC বিম, স্ল্যাব, দেওয়ালের জন্য প্রস্তুতকৃত কংক্রিটের স্ল্যাম্প ৫০-১০০মি.মি হয়ে থাকে। ইহা Manually কিংবা Vibrator Machine এর সাহায্যে ভাইব্রেটিং করা হয়।

(iv) High Slump [100-150 mm], সাধারনত RCC Column, Retaining Wall এর কংক্রিটের স্ল্যাম্প ১০০mm এর উপরে হয়ে থাকে। বিশেষ করে Pile, Pier এর মত কাঠামে যেখানে Vibrator মেশিন ব্যবহারের সুযোগ থাকেনা সেখানকার কংক্রিটের স্ল্যাম্পের মান সচরাচর 140-150 থেকেও বেশি থাকে।

Note:[ High Slump কংক্রিটে যেহেতু পানি বাড়িয়ে স্ল্যাম্পের মান বৃদ্ধি করা হয় সেহেতু Concrete এর Work ability/ Density/ Consistency ঠিক রাখার জন্য অবশ্যই Admixture ব্যবহার করতে হবে।]

সব শেষে জেনে নেওয়া যাক Earth Quake এর তীব্রতা ও প্রভাব সম্পর্কে; রিকটার স্কেলের মাত্রা vs তীব্রতা

১. রিকটার স্কেল মাত্রা ০-১.৯ - যান্ত্রিক বা Instrumental.
২. রিকটার স্কেল মাত্রা ২-২.৯ - খুবই কম বা Very Minor.
৩. রিকটার স্কেল মাত্রা ৩-৩.৯ - মৃদু বা Minor.
৪. রিকটার স্কেল মাত্রা ৪-৪.৯ - হালকা বা Light.
৫. রিকটার স্কেল মাত্রা ৫-৫.৯ - মধ্যম বা Moderate.
৬. রিকটার স্কেল মাত্রা ৬-৬.৯ - শক্তিশালী বা Strong.
৭. রিকটার স্কেল মাত্রা ৭-৭.৯ - ধ্বংসাত্মক বা Destructive.
৮. রিকটার স্কেল মাত্রা ৮ বা তার বেশি - সর্বনাশা বা Catastrophic.

Clear Cover:
ক্লিয়ার কভার বলতে মূলত: স্টিলের বহি:স্থ ফেস থেকে কংক্রিটের বহি:স্থ ফেস পর্যন্ত দূরুত্বকে বুঝায়। আমরা সবাই জানি আবহাওয়ার ক্ষতিকর প্রভাব থেকে স্টিলকে রক্ষা করার জন্য ক্লিয়ার কভারের প্রয়োজন হয়।

তাছাড়া যথাযথ ক্লিয়ার কভার না দিলে বাতাসের মধ্যস্থ অক্সিজেন বা সোডিয়ামের ক্ষতিকর লবনসমূহের রাসায়নিক ক্রিয়ার ফলে স্টিলের Corrosion সৃষ্টির মাধ্যমে কিংবা অগুন বা টেম্পারেচারের সরাসরি হিটের কারণে স্টিলের Expansion এর ফলে Reinforcement বা স্টিল ফেল করতে পারে।

তো জেনে নেওয়া যাক সচরাচর যে রকম Clear Cover রাখা হয়;
√ Pile & Pile Cap: 3” বা 75 mm at all side.
√ Footing: 3” at all side.
√ Mat/ Raft: Bottom & Side 3”, Top 2” বা 50 mm.
√ Short Column/ Pedestal: 3” at all side.
√ Grade Beam: 2.5” to 3” at all sides.
√ Under Ground Water Tank: Outer Side 2.5” to 3” & Inner Side 2”

√ Typical Beam: 1.5”
√ Typical Slab & Stair: Bottom 1” Top ¾” & Side 1.5”
√ Column: 1.5” at all face
√ Over Head Tank: Water Face 2” & Outer Face 1” o 1.5"
√ Lift Core & Shear wall: 1.5” at all face.
 Note: সরাসরি মাটিং সংস্পর্শের কাঠামোর ক্ষেত্রে কমপক্ষে 2.5” কাভারিং প্রদান করতে হবে। কোড অনুসারে আপনাকে সর্বনিন্ম 3/4" বা 20 mm দিতেই হবে, কাভারিং এর ক্ষেত্রে +/- 10 mm গ্রহনযোগ্য।

Shutter Removal Time:
আমার মনে আছে, প্রথম জবে এই ব্যাপারটা নিয়ে ঠিকাদারের সাথে আমার মোটামুটি একটা যুদ্ধ হয়েছিল। সে চেয়েছিল কাস্টিং এর পরের দিনই যেন সাটার খোলার অনুমতি দেই, কিন্তু আমি রাজি হচ্ছিলাম না, পরবর্তীতে মালিক পক্ষকে বুঝিয়েছে সকাল সকাল সাটার অপসারণ করতে না দিলে কাজ Delay হবে। কি আর করার! ছোট ইঞ্জিনিয়ার ছিলাম, তাই বড় স্যারদের সাথে কথা বলে ৩৬ ঘন্টা পরে খোলার অনুমতি দিতে বাধ্য হলাম। বাস্তবিক পক্ষে ৩৬ ঘন্টা বললেও ঠিকাদার সাহেব ঠিকই পরের দিন সকাল থেকেই টানা/ জ্যাকিং খোলা শুরু করে দিত।

মনে রাখতে হবে তখনই সাটার খোলার অনুমতি দেওয়া যাবে যখন কংক্রিট তার Dead Load/ Self Weight কে বহন করার মত পূর্ন শক্তি অর্জন করে। আমরা আগের পোষ্টে দেখেছিলাম কংক্রিট কত দিতে কত পার্সেন্ট স্ট্রেন্থ গেইন করে, যদিও ইহা কংক্রিটের গ্রেড, টেম্পারেচার, কিউরিং প্রসিডিউর, ফর্ম ওয়ার্ক ডিজাইন প্রভৃতির উপর নির্ভর করে।

ব্যাপারটা হলো Shutter Removal এর ব্যাপারে Code কি বলে??
√ Column or Vertical Wall: 48 to 72 hours, তবে 24 ঘন্টার পূর্বে কোন ভাবেই কলামে হাত দিতে দিবেন না।
√ Beam or Slab Side [Outer Side of Periphery Beam] : 24 hrs to 48 hrs, খেয়াল রাখতে হবে সাইড খুলতে গিয়ে যেন বটম সাটারিং লুজ বা ডিসপ্লেসমেন্ট না হয়।
√ Bottom of Beam, Slab & Stair : 21 days to 28 days.

সতর্কতা:
√ সাটারিং প্রথমে মিড স্প্যান বা স্ল্যাবের ঠিক মধ্যখান হতে চতুর্দিকে সমানভাবে খুলে বিম বা সাপোর্টের দিকে আসতে হবে এবং সবার শেষে বিমের ফর্ম ওয়ার্ক অপসারণ করতে হবে।
√ ক্যান্টিলিভার স্ল্যাবের ক্ষেত্রে মুক্তপ্রান্ত হতে সাপোর্টের দিকে আসতে হবে।
√ বিল্ডিং এর চারিপার্শ্বের কলামের সাথে দুই/ তিন লেয়ারে Horizontal Support বেধে দিতে হবে যাতে করে অপসারিত সাটারের কোন অংশে নিচে পড়ে যেতে না পারে।

Note: On emergency! 4.5 m or 14 Feet এর কম স্প্যান দৈর্ঘ্যের ক্ষেত্রে 14 দিন পর খোলার অনুমতি দেওয়া যেতে পারে। বর্তমানে আমি  একটা ড্রইং নিয়ে কাজ করছি, যেখানে তিনি প্রতি ফিট Span দৈর্ঘ্যের জন্য কমপক্ষে 1 দিন করে সাটারিং রিমুভাল টাইম Suggest করেছেন, তবে তা 10 দিনের কম হতে পারবেনা।