सिलिका रेत खनन की प्रक्रिया कैसे काम करती है

सिलिका रेत खनन एग्रीगेट जल संसाधन और निर्माण परियोजनाओं में रेत, कंकरी (गिट्टी), क्रशेड स्टोन, ब्लॉक स्टोन और एग्रीगेट जैसे सामग्रियों का एक सामान्य शब्द है, और यह कंक्रीट तथा चिनाई ढांचों के लिए मुख्य निर्माण सामग्री है। यह लेख कंक्रीट एग्रीगेट से संबंधित आम प्रश्नों का सारांश प्रस्तुत करता है।

प्रश्न 1: मोटे और बारीक एग्रीगेट्स (Coarse and Fine Aggregates) के प्रवेश पर किन पहलुओं पर ध्यान देना आवश्यक है?

मोटे एग्रीगेट्स के लिए मुख्य रूप से कण आकार, ग्रेडेशन, दाने की आकृति, पत्थर के पाउडर की मात्रा और मिट्टी की मात्रा को नियंत्रित करना चाहिए। प्रत्येक वाहन का स्थूल निरीक्षण किया जाना चाहिए, और यदि यह अयोग्य है तो इसे उतारा नहीं जाना चाहिए; इसके अलावा, विभिन्न संकेतकों का निरीक्षण नियमों की आवश्यकताओं के अनुसार बैचों में किया जाना चाहिए।
बारीक एग्रीगेट्स के लिए फाइननेस मॉड्यूलस, मिट्टी की मात्रा और को नियंत्रित करना चाहिए। प्रत्येक वाहन का स्थूल निरीक्षण किया जाना चाहिए, और अयोग्य वाहन को उतारा नहीं जाना चाहिए; इसे भी स्पेसिफिकेशन के अनुसार बैचों में जांचा जाना चाहिए।

प्रश्न 2: पंप किए जाने वाले कंक्रीट (Pumping Concrete) में मोटे एग्रीगेट्स की सुई और चिप्प जैसी आकृतियों (Needles and Flakes) की मात्रा को क्यों नियंत्रित करना चाहिए?

जब सुई जैसी आकृतियों की मात्रा अधिक होती है, तो सुई जैसे मोटे एग्रीगेट्स की वक्र शक्ति (flexural strength) अपेक्षाकृत कम होती है, और मोटे एग्रीगेट्स के बीच बांडिंग शक्ति घट जाती है, जिससे कंक्रीट की शक्ति में कमी आती है। रेडी-मिक्स्ड कंक्रीट के लिए, सुई और चिप्प जैसी आकृतियों की उच्च मात्रा मोटे एग्रीगेट्स की खराब आकृति का कारण बनती है, जिससे कंक्रीट की तरलता (fluidity) कम हो जाती है। साथ ही, सुई और चिप्प जैसी आकृतियाँ पाइपों में आसानी से रुक सकती हैं, जिससे

पंप को ब्लॉक करने और पाइप फटने तक का कारण बन सकता है। इसलिए, पंप किए जाने वाले कंक्रीट के लिए सुईयों (needle) की मात्रा ≤10% होनी चाहिए, और उच्च-शक्ति वाले कंक्रीट के लिए यह आवश्यकता और भी अधिक सख्त होती है।

प्रश्न 3: रेडी-मिक्स्ड कंक्रीट के लिए किस प्रकार की रेत की आवश्यकता होती है?

रेडी-मिक्स्ड कंक्रीट के लिए मध्यम रेत (medium sand) का उपयोग करना आवश्यक है। रेत के ग्रेडेशन, मिट्टी की मात्रा और अन्य मानक आवश्यकताओं के अलावा, यह ध्यान देने योग्य बात है कि 0.315mm छलनी से गुजरने वाली रेत की मात्रा कम से कम 15% होनी चाहिए। इसका कंक्रीट की पंपेबिलिटी पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है। यदि यह मान बहुत कम होता है, तो आसानी से पंप ब्लॉक हो जाता है और कंक्रीट में जल धारण क्षमता खराब हो जाती है तथा निस्सारण (bleeding) बढ़ जाता है।

प्रश्न 4: यदि रेत बहुत सूक्ष्म हो तो क्या प्रभाव पड़ेगा?

यदि रेत बहुत सूक्ष्म होती है, तो कंक्रीट की जल मांग बढ़ जाती है। इसके अतिरिक्त, सूक्ष्म रेत से तैयार किए गए कंक्रीट की पंपेबिलिटी और प्लास्टिसिटी रिटेन्शन अत्यंत खराब होती है, कंक्रीट की शक्ति कम हो जाती है और दरारें पड़ने की संभावना बढ़ जाती है।

प्रश्न 5: यदि केवल बारीक रेत उपलब्ध हो तो क्या करें?

यदि स्रोत रेत में समस्या हो, तो पंप किए जाने वाले कंक्रीट (pumped concrete) की तैयारी के लिए बारीक रेत और मशीन से बनाई गई रेत का मिश्रण उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 2.0 से कम फाइननेस मॉड्यूलस वाली बारीक रेत को 3.0-3.2 फाइननेस मॉड्यूलस वाली मशीन से बनाई गई रेत के साथ मिलाया जा सकता है। अनुपात लगभग 6:4 होता है। इसकी तरलता और पंप करने योग्यता का अवलोकन करें, और प्रयोगों के माध्यम से सही अनुपात निर्धारित करें।

प्रश्न 6: रेत और मिट्टी की मात्रा मानकों को पूरा करने पर क्या परिणाम होते हैं?

जब रेत की मात्रा अधिक होती है, तो कंक्रीट की जल आवश्यकता बढ़ जाती है, प्लास्टिसिटी खराब हो जाती है, संकुचन (shrinkage) बढ़ जाता है, कंक्रीट की शक्ति घट जाती है, और संरचना में दरारें आसानी से उत्पन्न होने लगती हैं। इसलिए, यह आवश्यक है कि रेत और मिट्टी की मात्रा को ≤3% (C30-C50 ग्रेड के लिए) नियंत्रित किया जाए, और उच्च-शक्ति वाले कंक्रीट के लिए मिट्टी की मात्रा की आवश्यकताएं और भी सख्त होती हैं।

प्रश्न 7: रेत और बजरी में मिट्टी का कंक्रीट पर क्या प्रभाव पड़ता है?

रेत और बजरी में मिट्टी के कारण होने वाले सामान्य नुकसान के अलावा, यह कंक्रीट की शक्ति को भी गंभीर रूप से प्रभावित कर सकता है। उदाहरण के लिए, मिट्टी के चूड़े (mud blocks) कंक्रीट के क्रॉस-सेक्शन को कमजोर करते हैं; जब जमीन पर डाला जाता है, तो मिट्टी के चूड़े ऊपर तैरते हैं, और संकुचन के बाद

, सतह पर गड्ढे और अन्य दोष बन जाएंगे।

प्रश्न 8: समान मिश्रण अनुपात में, कंक्रीट की ताकत बजरी (pebble) कंक्रीट की तुलना में गिट्टी (gravel) कंक्रीट से 3-4 MPa कम क्यों होती है?

मोटे एग्रीगेट की खुरदरी सतह सीमेंट स्लरी और एग्रीगेट के बीच इंटरफेस की ताकत को बढ़ाने में मदद करती है। कई वर्षों के प्रयोगों के अनुसार, एक ओर, बजरी से तैयार किया गया कंक्रीट अधिक मौसम-प्रभावित पत्थरों (weathered stones) का होता है, इसका क्रशिंग इंडेक्स कुचले हुए पत्थर (crushed stone) की तुलना में कम होता है, और इसकी सतह चिकनी होती है, जिसके कारण इंटरफेस की ताकत कम हो जाती है। इसलिए, समान अनुपात में बजरी से तैयार किए गए कंक्रीट की ताकत कुचले हुए पत्थर वाले कंक्रीट की तुलना में 3-4 MPa कम होती है।

प्रश्न 9: रेत और गिट्टी की नमी प्रति शिफ्ट क्यों मापी जाती है?

रेडी-मिक्स्ड कंक्रीट में रेत और गिट्टी की मात्रा लगभग 800-1100kg/m3 होती है, और इसकी नमी का हर 1% कंक्रीट में लगभग 8-11kg अतिरिक्त पानी लाता है। विशेष रूप से, रेत आमतौर पर नदी से एकत्र की जाती है, और इसकी नमी में बहुत अधिक उतार-चढ़ाव होता है। यदि नमी की बार-बार जांच नहीं की जाती है और मिश्रण में पानी की खपत समय पर समायोजित नहीं की जाती है, तो इससे कंक्रीट के स्लंप, पंप करने योग्यता और ताकत में बड़े उतार-चढ़ाव हो सकते हैं।

प्रश्न 10: क्षारीय

i-एग्रीगेट प्रतिक्रिया?

कंक्रीट में मौजूद क्षार (alkali) उस एग्रीगेट के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया करता है जिसकी रासायनिक संरचना सक्रिय सिलिका होती है। क्षार-सिलिसिक एसिड जेल बनने के बाद, यह पानी को अवशोषित करता है और फैलता है, और इस विस्तार से उत्पन्न तनाव कंक्रीट में दरारें डाल देता है। इस प्रक्रिया को क्षार-एग्रीगेट प्रतिक्रिया कहा जाता है।