নগরায়ণের বিশ্বে বিস্ময়ের যেন শেষ নেই! যেমন গড়ে উঠছে আকাশচুম্বী সুউচ্চ ভবন, বিশালাকার সেতু, মাইলের পর মাইল উড়ালসেতু, এক দেশ থেকে আরেক দেশের ভূগর্ভস্থ বা সাগরতলের টানেল, যা বিশালতার দিক থেকে একে অন্যকে ছাপিয়ে যাচ্ছে প্রতিনিয়তই। ভাবতে অবাক লাগে কতটা শক্তিধর হলে বছরের পর বছর এসব অবকাঠামো ঠায় দাঁড়িয়ে রয় হাজার হাজার টন ওজন সহ্য করে। শুধু তা-ই নয়, ভূমিকম্প, ঘূর্ণিঝড়, জলোচ্ছ্বাস, বন্যার মতো মারাত্মক প্রাকৃতিক দুর্যোগ সহ্য করে অবকাঠামোগুলো টিকে রয়েছে স্বমহিমায়। আর এই স্থায়িত্বের মূলে রয়েছে রড, সিমেন্ট, বালু ও পাথরের মতো শক্তিশালী নির্মাণ উপকরণ। বাকি উপকরণগুলো স্থাপনার অবয়ব গঠনে সহায়ক হলেও মানবদেহের হাড়ের মতো মূল কাঠামো ধরে রাখে ইস্পাত (স্টিল বার) তথা রড। এই নির্মাণপণ্যটি আধুনিক সভ্যতা সৃষ্টিতে রেখেছে সবচেয়ে বড় ভূমিকা। বৃহৎ সব স্থাপনা ও অবকাঠামো নির্মাণ সম্ভব হতো যদি না শক্তিসম্পন্ন ইস্পাত আবিষ্কৃত না হতো।
লোহা প্রাকৃতিকভাবেই বেশ শক্তিশালী ধাতু। অন্যান্য ধাতুর মতো লোহাও ভূগর্ভে অক্সিজেন ও সালফারের সঙ্গে যুক্ত অবস্থায় থাকে। এর প্রধান উপাদান কার্বন। এতে মানভেদে মোট ওজনের ০.২ থেকে ২.১ শতাংশ কার্বন থাকে। তবে লোহা ও ইস্পাত দেখতে একই রকম হলেও লোহার তুলনায় ইস্পাত অধিক শক্তিশালী ও দৃঢ়। ইস্পাত উৎপাদনে সাধারণত কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহৃত হয় আকরিক লোহা। এ ছাড়া সঙ্গে ম্যাঙ্গানিজ, ক্রোমিয়াম, টাংস্টেন, নিকেল ইত্যাদি উপাদান মিশিয়ে ইস্পাত তৈরি করা হয়। লোহার দৃঢ়তা বাড়াতে একে উচ্চ তাপমাত্রায় গলিয়ে ও উচ্চ চাপ প্রয়োগের মাধ্যমে বিভিন্ন আকৃতি দেওয়া হয়। ঢালাই লোহার গলনাংক ১৩৭০ ডিগ্রি সেলসিয়াস। ইস্পাতের ঘনত্ব মানের ওপর ভিত্তি করে প্রতি ঘনসেন্টিমিটার ৭.৭৫ থেকে ৮.০৫ গ্রাম পর্যন্ত হতে পারে। প্রক্রিয়ার একপর্যায়ে একে হিটিং ও কুলিং ট্রিটমেন্টের মাধ্যমে ব্যবহারোপযোগী করে তোলা হয়। ব্যবহারোপযোগী রড সাধারণ দুই ধরনের। এর মধ্যে রয়েছে-
- মাইল্ড স্টিল (এমএস) ও
- এসএস (স্টেইনলেস স্টিল)।
রডের মসৃণতার ওপর ভিত্তি করে আবার একে দুই ভাগে ভাগ করা যায়।
- মসৃণ রড
- অমসৃণ বা ডিফরমড্ রড।
নির্মাণে ইস্পাত বা স্টিলকে প্রচলিত অর্থে রড বলা হলেও এর প্রকৌশলগত নাম ভিন্ন। স্টিল রিইনফোর্সমেন্ট বার, রিবার, রিইনফোর্সিং বার, রিইনফোর্সিং স্টিল, রিইনফোর্সমেন্ট স্টিল এবং ডিফরমড্ বার। মসৃণ রডের থেকে অমসৃণ ডিফরমড্ রডের কংক্রিটের সঙ্গে বন্ডিং ক্ষমতা অনেক বেশি। অমসৃণ ডিফরমড্ বার খাঁজযুক্ত হওয়ায় সহজেই কংক্রিটের সঙ্গে বন্ধন সৃষ্টি করে। বর্তমানে বিশে^র সর্বত্রই ডিফরমড্ বার ব্যবহৃত হচ্ছে। তবে রড যেমনই হোক না কেন তার দৃঢ়তা (Hard-ess) নির্ভর করে কার্বনের মাত্রা ও অন্যান্য যৌগের অনুপাতের ওপর। যে ইস্পাতে কার্বনের পরিমাণ বেশি তা অধিক শক্তিশালী। কার্বনের উপস্থিতির ওপর নির্ভর করে ইস্পাতকে কয়েক ভাগে ভাগ করা যায়। যেমন:
- কম কার্বন বা মাইল্ড স্টিল
- মাঝারি কার্বন স্টিল
- উচ্চ কার্বন স্টিল
- অতি উচ্চ কার্বন স্টিল।
রকমভেদে এসব স্টিলে কার্বনের পরিমাণ:
কার্বন ছাড়াও স্টিলে অন্যান্য যৌগের মিশ্রণও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। হট রোলড স্টিল বারে সাধারণত উল্লেখিত যে পরিমাণে বিভিন্ন রাসায়নিকের মিশ্রণ থাকে-
ইস্পাতের শক্তিমাত্রা
ইস্পাত উৎপাদনের পর থেকেই বিভিন্ন উপায়ে এর শক্তিমাত্রা বৃদ্ধি ও মান উন্নয়নের কাজ চলতে থাকে। রেনেসাঁ যুগের আগে অদক্ষ উপায়ে এ কাজটি করা হতো। ১৯ শতকের মাঝামাঝি সময়ে বেসমার পদ্ধতিতে ইস্পাত উৎপাদন শুরু হলে এর দাম কমে আসায় এটি বহুল ব্যবহৃত ধাতুতে পরিণত হয়। তবে প্রযুক্তির উন্নয়নের পাশাপাশি মেগা স্ট্রাকচার নির্মাণের প্রয়োজন মেটাতে আধুনিক প্রযুক্তিতে উন্নতমানের ইস্পাত তৈরি শুরু হয়। তখন এর ভারবহন ক্ষমতা ও আবহাওয়ার বিরূপ পরিবেশ মোকাবিলায় অধিক সক্ষম হয়ে ওঠে। বর্তমানে বিভিন্ন আন্তর্জাতিক মানদানকারী প্রতিষ্ঠান কর্তৃক ইস্পাতের মান ও শক্তিমাত্রা পরিমাপ করা হয়। সাধারণত বিভিন্ন গ্রেডে রডের শক্তিমাত্রা ও কার্যকারিতা বোঝানো হয়। গ্রেড বলতে বোঝায় রডের নমনীয় বিন্দুর শক্তিকে। রডের গ্রেড নিরূপণ করা হয় রড তৈরির সময় ব্যবহৃত আয়রন ও কার্বনের পরিমাণ কত শতাংশ এর অনুপাতের ওপর। সাধারণত কয়েক গ্রেডের রড তৈরি করা হয়। সেগুলো হচ্ছে-
- ৪০ গ্রেড
- ৬০ গ্রেড
- ৭২ গ্রেড ও
- ৭৫ গ্রেড।
আমাদের দেশে তিন ধরনের শক্তিসম্পন্ন রড ব্যবহার করা হয়। এগুলো হচ্ছে ৪০ গ্রেড, ৬০ গ্রেড ও ৭২ গ্রেডের (যেটা ৫০০ ওয়াট ড নামে পরিচিত) রড। ৪০ গ্রেডের রডের টান সহন ক্ষমতা ৪০,০০০ পিএসআই (চঝও- চড়ঁহফ চবৎ ঝয়ঁধৎব ওহপয) এবং ৬০ গ্রেডের রডের টান সহন ক্ষমতা ৬০,০০০ পিএসআই। ৪০ গ্রেড রডের চেয়ে ৬০ গ্রেড রডের শক্তিমাত্রা বেশি। সাধারণ নির্মাণ কাজে ৪০ গ্রেড রড ব্যবহৃত হলেও ভারী নির্মাণকাজে ৬০ গ্রেড রড বেশি ব্যবহৃত হয়। ৭৫ গ্রেডের রড হচ্ছে এক্সট্রিম গ্রেড। আর ৮০ গ্রেড ব্যবহার করা হয় বিশেষ বিশেষ স্থাপনা নির্মাণের ক্ষেত্রে, যার মধ্যে অন্যতম পাওয়ার প্ল্যান্ট। ইদানীং দেশে ৭২ ও ৭৫ গ্রেড রডও তৈরি হচ্ছে। এসব রড সাধারণত সেতু, ফ্লাইওভার নির্মাণে ব্যবহৃত হয়।
সম্প্রতি ইস্পাতের শক্তিমাত্রা প্রকাশে ৫০০ ওয়াট (ড) টিএমটি বার বহুল প্রচলিত শব্দ। টিএমটি (ঞগঞ) বলতে বোঝায় ‘থার্মো মেকানিক্যালি ট্রিটেড’। ৫০০ড বলতে বোঝায়, রিইনফোর্সমেন্ট বারটির ওয়েল্ড স্ট্রেন্থ ৫০০ মেগা প্যাসকেল। এখানে ‘ড’ বলতে বুঝায় ইস্পাত বারটির ওয়েল্ড ক্ষমতা। ৫০০ড রডের কে¤প্রসিভ লোড বহনের শক্তি আর ৫০০ হলো মেগাপ্যাস্কেলে দেওয়া থাকে, যেটা পিএসআইয়ে বোঝাতে গেলে ১৪৫ দিয়ে গুণ করতে হয়।
এখানে, (১ Mpa = ১৪৫ Psi),
এখন, ৫০০ X ১৪৫ = ৭২,৫০০ পিএসআই
একে গ্রেডে রূপান্তর করতে হলে ১০০০ দিয়ে ভাগ করলে পাওয়া যাবে-৭২৫০০/১০০০ = ৭২.৫ গ্রেড
অর্থাৎ রডের পীড়ন বহন করার শক্তি ৭২৫০০ পিএসআই বা রডটি ৭২.৫ গ্রেডের।
আকারভেদে রড-বৃত্তান্ত
বাজারে এখন ৩ মিলিমিটার থেকে শুরু করে ৪, ৬, ৮, ১০, ২০ ও ২৫ মিলিমিটার ব্যাসার্ধের বিভিন্ন রড পাওয়া যায়। এর মধ্যে ৮ মি.মি. সাইজের রডের ব্যবহার কম। তবে বিশেষ বিশেষ কাজে এ ধরনের রডের ব্যবহার হয়ে থাকে। ৮ মি.মি., ১০ মি.মি. এবং ১২ মি.মি. রডের ব্যবহার বেশি অর্থাৎ প্রায় সব ধরনের কাজের জন্য এ সাইজের রড বেশি ব্যবহৃত হয়। ১০ মি.মি. সাইজের রড অবকাঠামোর কলাম তৈরিতে রিং হিসেবে ব্যবহার করা হয় বেশি এবং ১২ মিলিমিটার সাইজের রড সাধারণত সস্নস্ন্যাব তৈরিতে বেশি ব্যবহৃত হয়ে থাকে। সাধারণত বিম ও কলাম তৈরিতে ১৬, ১৮, ২০, ২৫ এবং ৩২ মি.মি. সাইজের রড ব্যবহার করা হয়। রডের বিভিন্ন সাইজের ব্যবহার নির্ভর করে ওই স্থানের প্রকৌশলী কতৃর্ক করা ডিজাইনের ওপর।
রডের পরিমাপ ও পরিমাণ নিরূপণ করার ক্ষেত্রে দৈর্ঘ্য নির্ণয় করতে ফুট ও মিটার দুটো এককই ব্যবহার করা হয় কিন্তু ওজন নির্ণয় করার ক্ষেত্রে কেজি বা টন, যেকোনো একটি একক ব্যবহার করা হয়। রডের ওজন নির্ণয় করার জন্য প্রতিটি রডের ডায়ামিটার (ব্যাস) অনুযায়ী ‘ইউনিট ওয়েট’ (প্রতি রানিং ফুট/মিটারের ওজন) দিয়ে সর্বমোট দৈর্ঘ্যকে গুণ করলে মোট ওজন পাওয়া যায়। ভবন নির্মাণের জন্য রডের দৈর্ঘের পাশাপাশি ওজনের বিষয়টিও সমান গুরুত্বপূর্ণ। ছকের মাধ্যমে রডের সাইজ অনুপাতে ওজন (প্রতিমিটারে) উল্লেখ করা হলো:
বাংলাদেশে তৈরি অবোকাঠাময় ব্যবহরিত রডের কতিপয় তথ্যঃ
বি. দ্র.: ওপরের ছকে রডের ওজন প্রতি একক দৈর্ঘের জন্য প্রযোজ্য। এখানে প্রতি ১০০ কিলোগ্রাম ওজন একক দৈর্ঘ্য রডের জন্য প্রযোজ্য। তবে কোম্পানিভেদে রডের অনুপাত ভিন্ন হতে পারে
প্রকৌশলগত দিক থেকে রডের আন্তর্জাতিক হিসাব করা হয় কিলোগ্রাম/মিটারে (শম/স)-এ। আবার বাংলাদেশে সাধারণ মিস্ত্রিরা হিসাব করে সুতার মাপে। ১” = ৮ সুতা এবং ১’ সুতা = ৩.২০ মিলিমিটার প্রায়। যদিও সুতার কোনো সঠিক হিসাব বা নির্দিষ্ট মাপ নেই, তা সত্ত্বেও যেভাবে সুতা ও মিলিমিটারের মাপ ধরা হয়-
বাংলাদেশে একটি রড সাধারণত ৪০ ফুট লম্বা হয়ে থাকে। ফাউন্ডেশন, কলাম, বিম, স্ল্যাব ইত্যাদির কাজে রডের আকার ও পরিমাণ নির্ভর করে স্থাপনার আকার, আকৃতি ও ডিজাইনের ওপর। সাধারণত কাঠামো প্রকৌশলীরাই ডিজাইনের ওপর ভিত্তি করে তা নির্ধারণ করে থাকেন। মিস্ত্রিদের হিসাবে ৩ ও ৪ সুতা রড সাধারণত বাড়ি বা ভবনের ছাদের রড হিসেবে ব্যবহৃত হয়। ৫ সুতা বা ততোধিক রড কলাম, ফাউন্ডেশন ও বিমে ব্যবহৃত হয়। ২ সুতা বা ৩ সুতা রড স্টিরাপ বা টাই রড হিসেবে বিম বা কলামে ব্যবহৃত হয়। ভবনের ছাদ নির্মাণে প্রয়োজনীয় রডের একটি আনুমানিক হিসাব:
গুণগতমানের রড ব্যবহারের গুরুত্ব
ভবন তৈরিতে কংক্রিট ও রডের বন্ধন সঠিক হওয়াটা জরুরি। কংক্রিটের সঙ্গে রড মিলে অর্জন করে ব্যাপক শক্তি। সে ক্ষেত্রে রড অবশ্যই ভালো মানের হতে হবে। অনেক ক্ষেত্রে রড ও কংক্রিটের রেশিওর বিষয়টিকে ঠিকমতো অনুসরন করা বা মানা হয় না। ভবন তৈরিতে খরচের কথা ভেবে অনেকেই রড কম দেওয়ার কথা চিন্তা করেন। কিন্তু ভালো রড ব্যবহারের কোনো বিকল্প নেই। ভালো রড ব্যবহার করলে ভবনের ঝুঁকি কমে। এখন ভূমিকম্প বা প্রাকৃতিক দুর্যোগের কারণে ঝুঁকির পরিমাণ বেশি। ভালো মানের রড বড় ধরনের ঝুঁকি থেকে বাঁচায়। পাশাপাশি গুণগত মানের সিমেন্ট, বালু ও সঠিক অনুপাতে কংক্রিট মিশ্রণ সমান গুরুত্বপূর্ণ। রডের সঠিক মান নিশ্চিত করে বাড়ি তৈরির ক্ষেত্রে বেশ কিছু বিষয় বিবেচনায় আনা উচিত। যেমন-
- প্রতিটি রডে ট্রেডমার্ক থাকতে হবে।
- বিএসটিআই সার্টিফিকেট থাকতে হবে।
- বুয়েট সার্টিফাইট হতে হবে।
- রড হবে ময়লামুক্ত ও পরিষ্কার।
- ভালো রডে মরিচা ধরবে না।
- রডে আঘাত করলে তা থেকে ঝুরঝুর করে লোহা পড়বে না।
- সাধারণত এসএস রডে চুম্বক ধরে না।
- কোনো ধরনের ফাটা/ফাটল থাকবে না।
- প্লেইন রডের চেয়ে ডিফর্ম বা খাঁজ কাটা রডগুলো কংক্রিটের সঙ্গে ভালোভাবে বন্ধন তৈরি করতে পারে বলে সেই রড ব্যবহার করা উচিত।
- ভালো রড বেন্ড টেস্ট করে দেখতে হবে। রড ৯০ থেকে ১৩৫ ডিগ্রি পর্যন্ত বেন্ড করা এবং পুনরায় সোজা করা যায়, না হলে বুঝতে হবে এটি ভালো রড না।
- রিবেন্ড বা পুনরায় সোজা করার পর তাতে কোনো ফাটল বা ক্র্যাক দেখা যাবে না।
- বড় বা মাঝারি প্রকল্পের নির্মাণকাজে রড ব্যবহারের আগে স্বীকৃত প্রতিষ্ঠান, ইঞ্জিনিয়ার বা কনসালট্যান্ট দিয়ে রডের গুণাগুণ পরীক্ষা করা উচিত।
- অনেকে ভবন নির্মাণ করেন মিস্ত্রির পরামর্শে। এটা অত্যন্ত ভুল সিদ্ধান্ত। স্থপতি দিয়ে ভবনের নকশা করার পর একজন অভিজ্ঞ স্ট্রাকচারাল ইঞ্জিনিয়ার দিয়ে কাঠামো নকশা করা উচিত।
সাইটের রড সংরক্ষণ
রড অবশ্যই শুকনো জায়গায় সংরক্ষণ করতে হবে; কিছুতেই ভেজা ও স্যাতসেঁতে জায়গায় রাখা যাবে না।
- মরিচা যেন না পড়ে খেয়াল রাখতে হবে।
- এক মাসের বেশি খোলা জায়গায় রাখা যাবে না।
- এক মাসের বেশি বাইরে রাখার প্রয়োজন হলে সিমেন্ট-পানি দিয়ে ধুয়ে নিতে হবে।
- যদি অল্প মরিচা পড়ে তাহলে ব্যবহারের আগে পরিষ্কার করে নিতে হবে।
- রড পরিষ্কারে কোনো ধরনের তৈলাক্ত উপকরণ ব্যবহার করা যাবে না।
ইস্পাতশিল্পে বাংলাদেশ
বাংলাদেশ এখন ইস্পাত তৈরিতে শতভাগ স্বয়ংসম্পূর্ণ। ভবন নির্মাণে দেশীয় রড ব্যবহার করা হচ্ছে। ইস্পাত তৈরির বেশির ভাগ কাঁচামাল আসে জাহাজভাঙা শিল্প থেকে। এ ছাড়া জাপান, তাইওয়ান, কোরিয়া, তুরস্ক, উত্তর আমেরিকা ও দক্ষিণ আমেরিকা থেকে কাঁচামাল আমদানির করে চাহিদা পূরণ করা হয়। যদিও বিশ্বে বাংলাদেশ ইস্পাত ব্যবহারে পিছিয়ে রয়েছে, তবে ইস্পাত উৎপাদনে পিছিয়ে নেই একদমই। দেশীয় চাহিদা পূরণ করে জাপান, কোরিয়া, সিঙ্গাপুর ও তুরস্কের মতো দেশে ইস্পাত রপ্তানি হচ্ছে। সম্প্রতি বিশে^র বেশ কিছু খ্যাতনামা প্রতিষ্ঠান বাংলাদেশের ইস্পাতশিল্পে বিনিয়োগ করছে। আগে শুধু চট্টগ্রাম অঞ্চলে স্টিল মিলগুলো গড়ে উঠলেও সম্প্রতি ঢাকা ও নারায়ণগঞ্জের আশপাশেও অনেক স্টিল অ্যান্ড রিরোলিং মিল গড়ে উঠেছে। ইস্পাতশিল্পে বাংলাদেশ বিশ্বের যেকোনো উন্নত দেশের সমপর্যায়ে উন্নীত হয়েছে। মানসম্মত পণ্য উৎপাদনের মাধ্যমে বাংলাদেশের ইস্পাতশিল্প বিদেশেও দেশের ভাবমূর্তি উজ্জ্বল করছে।
ইস্পাতশিল্পের ভবিষ্যৎ
আকাশচুম্বী অট্টালিকা, বিশাল সেতু, উড়ালসড়ক নির্মাণে অধিক শক্তিসম্পন্ন ইস্পাত ব্যবহার করা হলেও তা অনেকটাই পুরোনো ইস্পাতের ওপর নির্ভরশীল। গবেষকেরা ইস্পাতকে আরও উন্নত, আরও হালকা এবং আরও শক্তিশালী রূপ দেওয়ার চেষ্টা চালিয়ে যাচ্ছেন। এরই মধ্যে দক্ষিণ কোরিয়ার পোহাং ইউনিভার্সিটি অব সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজির একদল গবেষক ইস্পাত প্রযুক্তির উন্নয়নে বড় ধরনের সাফল্য পেয়েছেন। তৈরি করেছেন নতুন একধরনের নমনীয়, অতি শক্ত ও হালকা ইস্পাত। এই ধাতব উপাদানটির ওজন অনুপাতে শক্তির পরিমাণ টাইটেনিয়ামের সংকর উপাদানের সমান। কিন্তু ১০ ভাগের ১ ভাগ খরচেই নতুন ইস্পাতটি তৈরি করা যেতে পারে। এ ছাড়া বিভিন্ন দেশের গবেষকগণ প্রচেষ্টা অব্যাহত রেখেছেন। যার মধ্যে অন্যতম স্টিলে ন্যানো প্রযুক্তির সংযোজন। ন্যানো কম্পাউন্ড ইস্পাতের চেয়ে কয়েকগুণ শক্তিশালী অথচ ওজনে হালকা। এরই মধ্যে এই প্রযুক্তির ব্যবহার শুরু হয়েছে। ইস্পাতে ন্যানো কম্পাউন্ডসহ বিভিন্ন উপযোগী উপাদান সংযোজনের মাধ্যমে আগামীর স্টিল হবে আরও শক্তিশালী, মজবুত ও টেকসই।
প্রকাশকালঃ বন্ধন, ১০৬তম সংখ্যা, ফেব্রুয়ারি ২০১৯
