வெள்ளிக்கிழமை 22 மார்ச் 2019

தன்னாலே குணமாகும் கான்கிரீட்!

By ஹாலாஸ்யன்| Published: 08th April 2017 12:00 AM

 

பெரிய பெரிய லாரிகள், பின்னால் பொறுமையாகச் சுழன்றுகொண்டே இருக்கும் உருளைகளோடு பெரிய பெரிய கட்டுமானங்கள் நடக்கும் இடத்தை நோக்கிச் செல்வதை நாம் எல்லோருமே கண்டிருப்போம். அவை சுமந்து செல்லும் கான்கிரீட்தான், கட்டப்படும் கட்டடங்களின் அடிநாதம். நாம் குடியிருக்கும் உலகமானது ஒரு பெரிய கான்கிரீட் காடு. கான்கிரீட் இல்லாத கட்டுமானங்கள் இல்லவே இல்லை. டன் கணக்கில்,  சொல்லப்போனால் உலக அளவில் இன்று அதிகம் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களில் முதலாவதாக இந்த கான்கிரீட் ஆகிவிட்டிருக்கிறது.

கான்கிரீட்டை முதலில் பயன்படுத்தி கட்டடங்களைக் கட்டியவர்கள் ரோமானியர்கள்தான். ரோமானிய நாகரிகத்தின் எச்சங்களாக நாம் இன்று பார்ப்பவை பெரும்பாலும் கான்கிரீட்டால் கட்டப்பட்டவையே. துல்லியமான கலவையாக இல்லாவிட்டாலும், அந்தக் காலத்திய தொழில்நுட்பத்துக்கு அது மிகப்பெரிய சாதனை. ரோமானியக் கலாசாரம் வீழ்ந்தபின், கான்கிரீட்டானது மீண்டும் 20-ம் நூற்றாண்டில்தான் பயனுக்கு வருகிறது. நாம் இன்று சிமென்ட் என்று அழைக்கும் போர்ட்லாண்ட் சிமென்ட் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட ஆரம்பித்தவுடன் கான்கிரீட் மறுஜென்மம் எடுத்தது.

கான்கிரீட் என்பது aggregate என்று அழைக்கப்படும் ஜல்லி, சரளைக் கல் போன்ற பொருட்கள், சிமெண்ட், மண் மற்றும் நீர் ஆகியவற்றின் கலவை. பெரும்பான்மையான நேரங்களில், கடினத்தன்மையை கூட்டவும், வடிவத்தைக் கொடுக்கவும் இரும்புக் கம்பிகளை எலும்புக்கூடாக வைத்து கான்கிரீட் கொண்டு கட்டுவார்கள். மிகப் பரவலாக புழக்கத்தில் இருக்கும் இது reinforced concrete என்று அழைக்கப்படுகிறது. கான்கிரீட்டில் இருக்கும் சிமென்ட், நீரோடு சேர்ந்து திடமான படிக வடிவத்தை எடுக்கிறது. அந்நிகழ்வில், அதற்கு கடினமும் வலிமையும் கூடுகின்றன. அதற்கு இரும்புக் கம்பி, ஜல்லி, மண் போன்றவை உறுதுணையாக இருக்கின்றன. ஆனால், இந்த கான்கிரீட்டுக்கு ஒரு எமன் உண்டு. அது விரிசல்.

தொடர்ச்சியான வெப்பம், குளிர் ஆகியவற்றின் சுழற்சியால், கான்கிரீட் விரிந்து சுருங்கி விரிந்து சுருங்கி விரிசல் விட ஆரம்பிக்கும். உள்ளே இருக்கும் முறுக்குக் கம்பிகளின்மேல் காற்று படாத வரை அவை வலுவாக இருக்கும். விரிசல் விட்டு உள்ளே காற்றும், ஈரப்பதம் அல்லது தண்ணீரும் புகுந்துவிட்டால் துருப்பிடிக்க ஆரம்பித்துவிடும். துருப்பிடித்துவிட்டால், அதன் ஆயுட்காலத்தை மாதங்களில் எண்ணிவிடலாம். நம்மூரில் குளிர் என்பது தண்ணீர் உறையும் அளவுக்கெல்லாம் இல்லை. வெண்பனி பொழியும் நாடுகளில் கான்கிரீட்டுக்கு இந்தக் குளிரும் இன்னொரு எமன்.

இந்தப் பிரபஞ்சத்திலேயே, குளிர்வித்தால் சுருங்காமல் விரிவடையக்கூடிய ஒரே பொருள் நீர்தான். கான்கிரீட்டின் சின்னச் சின்ன விரிசல்களுக்குள் தேங்கிய நீர், குளிரில் உறையும்போது விரிவடைந்து மேலும் விரிசல்களைப் பெரிதாக்கும். அரசுகளின் பொதுப்பணித் துறைக்கு வருடா வருடா இந்த விரிசல்கள் செலவு வைத்துவிடும். இதற்கு ஏதும் தீர்வு இருக்கிறதா? பருவங்களின் சூழற்சி, இரவு - பகல் சுழற்சியை நாம் என்ன செய்ய முடியும்? ஆனால், தன்னாலே விரிசல்களைச் சரிசெய்து கொள்கிற ஒரு கான்கிரீட்டை உருவாக்கிவிட்டால்?

{pagination-pagination}

கான்கிரீட் விரிசலை ஒரு எலும்பு முறிவோடு ஒப்பிடலாம். இரண்டுக்கும் அடிப்படை மூலக்கூறு ஒன்றுதான். கால்சியம் தாது உப்புகள். ஒரு விரிசலை, முறிவை உடலில் செல்கள் கால்சியத்தால் பூசி ஒட்டவைப்பதுபோல், கான்க்ரீட் விரிசலை உள்ளிருந்து சரி செய்ய முடிந்தால் நன்றாக இருக்கும் அல்லவா?

நெதர்லாந்தின் டெல்ஃப்ட் பல்கலையைச் சேர்ந்த நுண்ணுயிரியல் அறிஞர் ஹென்ட்ரிக் ஜோன்கர் (Hendrik Jonker) இதற்கு ஒரு தீர்வு சொல்கிறார். சிமென்டோடு பாக்டீரியாவை கலந்துவிடுவது. பதறாதீர்கள். பாக்டீரியா என்றால் நோய் உண்டாக்கும் பாக்டீரியா இல்லை. சிலவகை பாக்டீரியாக்கள் சுண்ணாம்பை சுரக்க வல்லவை. கான்கிரீட் என்பது அமிலத்தன்மை மிகக் குறைந்த, காரத்தன்மை அதிகமான ஒரு பொருள். அதனுள் வசிக்கும் திறனுள்ள, அதே சமயம் கால்சியம் உப்புகளை உருவாக்கும் திறனுள்ள நுண்ணுயிரிகள். ஜோன்கர் இதற்கான இரண்டு பாக்டீரிய இனங்களைத் தேர்வு செய்கிறார். Bacillus Psuedofirmus மற்றும் Sporosarcina pastuerii. இரண்டுமே காரத்தன்மை அதிகமாக உள்ள எரிமலைகளுக்கு அருகே வசிப்பவை. அவற்றின் சிதல்விதைகள் (Spores) நீர், உணவு இல்லாமல் இருநூறு ஆண்டுகள் வரை தாக்குப்பிடிக்கும் திறனுள்ளவை. அவற்றால், சுண்ணாம்பைச் சுரக்க முடியும். ஆனால் சுண்ணாம்புச் சத்து உள்ள ஒன்றை அவற்றுக்கு உணவாக அளிக்க வேண்டும். அதைத்தவிர, நம்மைப்போலவே கார்போஹைட்ரேட் அடிப்படையிலான ஒரு பொருளையும் உணவாக அளிக்க வேண்டும். ஆனால், கான்கிரீட்டில் சர்க்கரை கலந்தால் அது கான்கிரீட் இறுகும் நேரத்தை அதிகமாக்கும். சிவில் இன்ஜினீயர்களிடம் கேட்டால் setting retardant என்று சொல்லுவார்கள்.

ஜோன்கர் இங்குதான் ஒரு விஷயத்தைத் கண்டுகொள்கிறார். கால்சியம் லாக்டேட் என்னும் பொருளை அந்த பாக்டீரியாவுக்குத் தின்னக் கொடுத்தால், அது ஒரே கல்லில் இரண்டு மாங்காய் கதை ஆகிவிடும். அதில் சுண்ணாம்புச் சத்தும் இருக்கிறது; அந்த லாக்டேட் பகுதியில் சர்க்கரை போன்ற சத்தும் இருக்கிறது. அதைத் தின்றுவிட்டு, சுற்றுப்புறத்தில் இருந்து கரியமில வாயுவை உறிஞ்சி, கால்சியத்தோடு சேர்த்து கால்சியம் கார்பனேட் என்னும் சுண்ணாம்புச் சத்தை உருவாக்கிவிடுகிறது. இந்த சுண்ணாம்பைக் கொண்டு எலும்பு முறிந்த இடம் குணமாதல்போல, விரிசல் விட்ட கான்கிரீட்டை சரி செய்ய முடியும் என்கிறார்.

அந்த பாக்டீரியாவின் சிதல் விதைகளை, கால்சியம் லாக்டேட்டுடன் கலந்து, களிமண் குப்பிகளுக்குள் அடைத்து கான்க்ரீட்டோடு கலந்து கட்டிவிடுவார்கள். உள்ளே விரிசல் விட்டு நீர் புகுகையில் அந்த சிதல்விதைக்குள் இருக்கும் பாக்டீரியா வெளியில் வரும். வந்து சத்துபொருளைத் தின்று சுண்ணாம்பைச் சுரந்து கட்டிகளை அடைத்துவிடும். இந்த செயல்முறையில் ஆக்ஸிஜனும் செலவவதால்,உள்ளே நுழையும் ஆக்ஸிஜன் இரும்பை அரித்து துரு ஆகாமலும் தடுக்கப்படுகிறது.

இம்முறையில், கான்கிரீட்டில் எவ்வளவு நீளமான விரிசல்கள் இருந்தாலும் அடைத்துவிட முடியும். ஆனால், விரிசலின் அகலம் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவுதான் இருக்க வேண்டும். அதற்கு மேல் அகலமான விரிசல் எனில், அவர் இதுபோன்ற புது பூச்சு ஒன்றைத் தயாரித்து பூசச் சொல்கிறார். அதுவும் இதுபோன்ற பாக்டீரியா இருக்கும் கலவைதான். பழைய, சாதாரண கான்கிரீட்டில் விரிசல் எனில், அதற்கு நம் கார்ப்பரேஷனில் கொசு மருந்து தெளிக்கிறார்போல, பாக்டீரியா இருக்கும் கலவையை தெளிக்கச் சொல்கிறார். அது ஜம்மென்று விரிசல்களை மூடிவிடுகிறது.

{pagination-pagination}

இந்த பாக்டீரியாவால் உடல்நலனுக்கு ஒன்றும் ஆபத்தில்லை. அவை நோயையும் பரப்புவதில்லை. இந்த முறையினால் கான்கிரீட் கட்டடங்களின் பராமரிப்புச் செலவு ரொம்பவே குறையும் என்கிறார் ஜோன்கர். கரியமில வாயு உற்பத்தியில் 5 - 7 சதவீதம் கான்கிரீட்டின் முக்கியப் பொருளான சிமெண்ட் உற்பத்தியினால் வெளியாகிறது. அதாவது, புதிதாக மராமத்துக்கு சிமென்ட் செய்யாமல் இருப்பதே கரியமில வாயு வெளியேற்றத்தைக் கணிசமாகக் குறைக்கும்.

இந்த கான்கிரீட்டின் விலை, இப்போதுள்ள சாதாரண கான்கிரீட்டின் விலையைவிட இரு மடங்கு. தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சிகளால், பெரிய அளவு உற்பத்தியால் இந்த விலை நிச்சயம் குறையும். நம்ம ஊருக்கும் வரும். பாத்திரம் அடைக்கறது, இரும்பு வாளி அடைக்கறது, ஈயம் பூசறது மாதிரி உடைஞ்ச கான்கிரீட் ஒட்றது, விரிசல் அடைக்கறது என்று தெருவுக்குத் தெரு ஆட்கள் கூவிக்கொண்டு வரக்கூடும்.

Tags : self healing concrete building bacteria cement science அறிவியல் கான்கிரீட் பாக்டீரியா சிமென்ட்

More from the section

வெயிட்டா ஒரு லைட்
பறவையும் புல்லட் ரயிலும்
கையில் மிதக்கும் கனவா நீ!
மலேரியாவும் சுத்து மிட்டாயும்..!
எரிபொருள் மின்கலன் (Fuel Cell)