फेरोकास्ट कन्स्ट्रक्शन प्रणाली

प्रा. ॲड. गणेश शं. हिंगमिरे
सोमवार, 29 नोव्हेंबर 2021


पेटन्टची गोष्ट 

एका नावीन्यपूर्ण संशोधनामध्ये फेरोकास्ट कन्स्ट्रक्शन प्रणालीचा वापर केला आहे. तसे पाहता  बांधकाम करण्याची ही पद्धत अत्यंत सोपी आहे, त्याचबरोबर यासाठी होणारा खर्चसुद्धा तुलनेने कमी आहे. या पद्धतीमुळे बांधकामासाठी लागणाऱ्या वेळेत बचत होते आणि महत्त्वाचे म्हणजे या पद्धतीने केलेले बांधकाम उच्च गुणवत्तापूर्ण होते.

आधुनिक माणसाच्या आयुष्यात कालानुरूप अनेक बदल घडत असतात. अनेकदा आपण नकळत स्वीकारलेल्या बदलांचा जगण्याच्या दर्जावरही परिणाम होत असतो. आजपर्यंत अनेक शास्त्रज्ञांनी विविध प्रकारचे संशोधन करून आपले रोजचे जगणे अधिक सुखकर करणारे अनेक शोध लावले आहेत. सकाळी जाग आल्यापासून ते रात्री पुन्हा झोपेपर्यंत आपण निरनिराळी संशोधने वापरत असतो, परंतु दरवेळी ते आपल्या लक्षात येतेच असे नाही. संशोधकांचे हजारो प्रयत्न अयशस्वी होतात तेव्हा कुठे एक प्रयत्न यशस्वी होतो आणि जर तो प्रयत्न सामान्य जनतेपर्यंत पोचला, तर त्याचे एका उपयोगी  वस्तू किंवा सेवेमध्ये रूपांतर होते. ही वस्तू अथवा सेवा आपल्या कुठल्या तरी समस्येवरचे उत्तर म्हणून आपल्यासाठी काम करत असते; म्हणूनच आपण आज सुकर असे आयुष्य जगत आहोत. 

आज मानवाने बुद्धीच्या जोरावर खूप प्रगती केली आहे. पृथ्वीपासून हजारो किलोमीटर अवकाशात झेप घेतली आहे, तर पृथ्वीच्या भूगर्भात जाऊन खनिज तेल आणि मौल्यवान रत्ने शोधून काढली आहेत. पृथ्वीतलावर आज माणसाला एखादी गोष्ट अशक्य वाटत असेल, तर ते आव्हान समजून माणूस त्यावर उत्तर शोधायला कायम तत्पर असतो. मात्र, आपण आत्तापर्यंत केलेल्या प्रगतीकडे नजर टाकली तर माणसाच्या मूलभूत गरजांमध्ये फारसे बदल झालेले नाहीत, मूलभूत गरजा या कायम त्याच राहिल्या आहेत, असे लक्षात येते. अन्न, वस्त्र, निवारा या मूलभूत गरजांभोवतीच आपली सगळी प्रगती फिरत असते. आदिमानवाच्या मूलभूत गरजासुद्धा याच होत्या, तर आधुनिक मानवाच्या गरजासुद्धा याच आहेत. आदिमानव जंगलातील कंदमुळे आणि प्राणी भाजून खात होता तर आधुनिक मानव शेती करून अन्नधान्य पिकवून शिजवून खात आहे आणि आता प्रक्रिया केलेल्या अन्नावरसुद्धा आपली भूक भागवत आहे. आदिमानव झाडाची वल्कले लेवून राहत होता, तर आधुनिक मानव कारखान्यामध्ये तयार केलेल्या कृत्रिम कापडाचे कपडे शिवून वापरत आहे. त्याचबरोबर निवाऱ्यासाठी आदिमानव निसर्गाने तयार केलेल्या गुहेचा आसरा घेत होता आणि आत्ताचा मानव हा आधुनिक तंत्रज्ञान वापरून गगनचुंबी इमारती आपल्या निवाऱ्यासाठी उभारत आहे. आदिमानवाच्या गुहेपासून आत्ताच्या मानवाच्या उंच इमारती पर्यंतचा प्रवास म्हणजे मानवाने निवाऱ्यासाठी केलेली प्रगती असेच म्हणता येईल. आपल्या बुद्धीच्या जोरावर गरजेनुसार मानवाने आपला निवारा तयार करताना अनेक बदल केले आणि त्यात तो यशस्वी झाला.

पूर्वीच्या काळी झाडाझुडपांचा किंवा बांबू आणि काटक्यांचा वापर करून माणसाने झोपडीवजा निवारा उभा केला, मग दगड, मातीचा, वाळूचा वापर करून बऱ्यापैकी पक्की घरे बांधण्यावर भर दिला गेला कारण ऊन, वारा, पाऊस यापासून संरक्षण मिळावे हा त्या निवाऱ्याचा उद्देश होता. आत्ताच्या काळात सिमेंट, काँक्रिट, स्टील वापरून मजबूत सर्व सुखसोयींनी समृध्द अशा इमारती बांधण्यात येत आहेत. आधुनिक तंत्रज्ञान आणि अनेक अभियांत्रिकी शाखांचे ज्ञान यांची सांगड घालून दुबईतील अचंबित करणाऱ्या ’बुर्ज-खलिफा’सारख्या इमारतीही आता अनेक देशांमध्ये बांधण्यात येत आहेत.

जगभरातील बांधकामांसाठी गेली कित्येक दशके काँक्रिट सर्वाधिक प्रमाणात वापरले जाते, याची आपल्या सर्वांनाच कल्पना असते. स्थापत्य क्षेत्रामध्ये होणाऱ्या प्रगतीबरोबरच इमारत बांधण्यासाठी लागणारे साहित्यदेखील बदलत आहे. त्यामुळे आता बाजारात उपलब्ध असलेल्या काँक्रिटच्या प्रकारांतसुद्धा बऱ्याच प्रमाणात विविधता आली आहे. बांधकाम करताना प्रामुख्याने काँक्रिटचे दोन प्रकार वापरले जातात  एक म्हणजे ‘आरसीसी’ आणि दुसरा म्हणजे ‘पीसीसी’.  प्रत्येक इमारतीत स्ट्रक्चरल फ्रेम असते, म्हणजे थोडक्यात हा इमारतीचा सांगाडा असतो. या सांगाड्यावर इमारत किती भार पेलू शकेल हे ठरवले जाते. हा इमारतीचा सांगाडा तयार करण्यासाठी  लाकडी किंवा धातूच्या फळ्या वापरल्या जातात आणि  बीम, कॉलम, स्लॅब यासाठी कास्ट केले जाते. मग या कास्टमध्ये काँक्रिट ओतले जाते आणि स्टीलचा वापर करून गरजेनुसार आवश्यकतेप्रमाणे  हव्या त्या  डिझाईनमध्ये इमारतीसाठी सांगाडा केला जातो. हा सांगडा पूर्णपणे वाळून पूर्णपणे तयार होण्यासाठी साधारण अठ्ठावीस दिवसांचा कालावधी लागतो. त्याचबरोबर ज्या लाकडी आणि धातूच्या फळ्या वापरल्या जातात, त्याही तितके दिवस तशाच ठेवाव्या लागतात. ही सर्व प्रक्रिया वेळखाऊ आहे, आणि खर्चिकपण आहे. या पद्धतीने बांधलेल्या सांगाड्यांची टेन्सिल आणि शीअर स्ट्रेंथ बऱ्याचदा कमजोर होते आणि त्यामुळे अंतिमतः इमारतीची भार पेलण्याची ताकद कमी होते. बांधकाम करण्याच्या पारंपरिक पद्धतीला आधुनिक तंत्रज्ञानाची जोड कशी देता येईल, या दृष्टीने अरुण पुरंदरे यांनी विचार विनिमय करून संशोधनाला सुरुवात केली. आणि संशोधनाअंती पारंपरिक बांधकाम पद्धतीचा चेहरा मोहरा बदलून जाईल अशी पद्धत त्यांनी निर्माण केली. पुरंदरे यांच्या या पद्धतीला भारत सरकारच्या बौद्धिक संपदा अधिकार विभागाने आता पेटन्टही मंजूर केले आहे . 

या नावीन्यपूर्ण संशोधनामध्ये फेरोकास्ट कन्स्ट्रक्शन प्रणालीचा वापर केला आहे. तसे पाहता  बांधकाम करण्याची ही पद्धत अत्यंत सोपी आहे, त्याचबरोबर  यासाठी होणारा खर्चसुद्धा तुलनेने कमी आहे. या पद्धतीमुळे बांधकामासाठी लागणाऱ्या वेळेत बचत होते आणि महत्त्वाचे म्हणजे या पद्धतीने केलेले बांधकाम उच्च गुणवत्तापूर्ण होते.

या फेरोकास्ट कन्स्ट्रक्शन प्रणालीमध्ये स्लॅब, बीम, कॉलम हे प्री-कास्ट पद्धत वापरून हव्या त्या मोजमापात, ठरलेल्या डिझाईनमध्ये आधीच बनविले जातात. यासाठी सेल्फ कॉम्पॅक्टींग मॉर्टरचा वापर केला जातो. सिमेंट, पाणी, वाळू आणि सुपर प्लास्टिसाईझरचे योग्य प्रमाणात मिश्रण करून सेल्फ कॉम्पॅक्टींग मॉर्टर बनविले जाते. सुपर प्लास्टिसाईझर हा एक सिंथेटिक पॉलिमर आहे त्यामुळे त्यापासून बनविलेल्या स्लॅब, बीम, कॉलमला अधिक मजबुती मिळते. जेव्हा एखाद्या इमारतीचे बांधकाम या पद्धतीने करायचे असते तेव्हा तेथील आवश्यक जागेचे मोजमाप घेऊन स्लॅब, कॉलम, बीम बनविण्यासाठीचे साचे बनविले जातात. स्लॅब, कॉलम, बीम यांना अधिक मजबूत बनविण्यासाठी १.२-१.५ मिमी जाडीची गोल सळ्यांची जाळी या साच्यामध्ये बसविली जाते. त्यानंतर या साच्यांमध्ये सेल्फ कॉम्पॅक्टींग मॉर्टर ओतून बांधकामासाठी लागणारे घटक बनविले जातात. स्लॅब, कॉलम, बीम हे विभागून बनविल्यामुळे याचे आकारमान विभागले जाते त्यामुळे अवघ्या दोन ते तीन दिवसांत आपण ते साच्यामधून बाहेर काढू शकतो. त्यानंतर ते पूर्णपणे वाळून, मजबूत होण्यासाठी अजून सहा ते सात दिवस लागतात. ते स्टोअर रूममध्ये साठवून ठेवणेही शक्य असते. या पद्धतीचे अजून एक वैशिष्ट्य म्हणजे इमारत जेथे बांधायची आहे, त्याच जागेवर स्लॅब, बीम, कॉलम करायची गरज नाही. हे घटक इतरत्र कोठेही बनवून नंतर इच्छितस्थळी नेता येतात. त्यामुळे ज्या बांधकामांच्या ठिकाणी अन्य कामे करण्याच्या दृष्टीने जागेची कमतरता असेल तेथेदेखील कमी वेळात बांधकाम करणे या पद्धतीमुळे शक्य होते. पारंपरिक पद्धतीने इमारत बांधताना साधारणतः एक मजल्याचा स्लॅब पूर्ण होण्यासाठी २८ दिवसांचा कालावधी लागतो, तर या नवीन पद्धतीचा अवलंब केल्यास तसाच एक मजला बांधण्यासाठी साधारणतः सात ते आठच दिवस लागतात, म्हणजे या पद्धतीमुळे इमारत नेहमीच्या वेगापेक्षा चौपट वेगाने बांधणे  शक्य होते.

फेरोकास्ट कन्स्ट्रक्शन प्रणालीमध्ये सेल्फ कॉम्पॅक्टींग मॉर्टरचा वापर करून इमारत  बांधल्याचे अनेक फायदेही संशोधन करताना निदर्शनास आले आहेत. उदाहरणार्थ, स्लॅब, बीम, कॉलम प्री-कास्ट पद्धतीने बनविल्यामुळे, पारंपरिक पद्धतीने लागणाऱ्या लाकडी किंवा लोखंडाच्या फळ्या अजिबात लागत नाही. तसेच स्लॅब, बीम, कॉलम हे कारखान्यामध्ये प्री-कास्ट पद्धतीने बनविल्यामुळे या घटकांचा पृष्ठभाग अगदी गुळगुळीत आणि एकसंध होतो. खडबडीत किंवा जाळीदार पोकळी असलेला पृष्ठभाग बनणे टळल्यामुळे गिलावा करताना लागणाऱ्या सिमेंटच्या वापरात काही बचत शक्य होते. यामुळे आर्थिक बचतसुद्धा होते. अजून एक महत्त्वाचा फायदा म्हणजे, या फेरोकास्ट कन्स्ट्रक्शन प्रणालीमधील  सेल्फ कॉम्पॅक्टींग मॉर्टरमुळे मोजक्याच प्रमाणात सिमेंट, वाळू, आणि स्टील वापरले जाते, त्यामुळे या गोष्टी वाया जात नाहीत आणि वापराचे प्रमाणही योग्य तेवढेच असल्याने बांधकामही पर्यावरणपूरक होते.

फेरोकास्ट कन्स्ट्रक्शन प्रणाली खरेतर बांधकाम व्यावसायिकांसाठी वरदानच ठरणार आहे, त्याचबरोबर या पद्धतीचे फायदे इतरही क्षेत्रांना होऊ शकतात. गेल्या अठरा-एकोणीस महिन्यांमध्ये आपण सर्वांनीच कोविड-१९च्या महासाथीला जवळून बघितले. त्याकाळात रुग्णांची संख्या चढत्या श्रेणीत वाढत गेल्याने रुग्णालयांची संख्या अपुरी पडली. त्या काळात अनेक ठिकाणी नव्याने रुग्णालये बांधणे हे अशक्यप्रायच होते. अशा आणीबाणीच्या काळात ही पध्दत वापरून, अनेकांचे प्राण वाचविणे शक्य होऊ शकेल. त्याचप्रमाणे युद्ध परिस्थितीमध्ये सीमांवर लढणाऱ्या जवानांना दुर्गम ठिकाणी आसरा घ्यावा लागतो, अशा वेळी ही पद्धत वापरून जवानांकरिता तात्पुरती बांधकामे करता आली तरी ते अनेक दृष्टीने फायद्याचे ठरू शकेल.

संबंधित बातम्या