बांधकाम क्षेत्रामध्ये काँक्रीट विविध प्रकारे तयार केले जाते. यामध्ये समतल सिमेंट काँक्रीट (Plain Cement Concrete), स्वघनीकरण होणारे काँक्रीट (self compacting concrete), उच्च कार्यमान असलेले काँक्रीट (High-performance concrete), प्रबलित सिमेंट काँक्रीट (Reinforced Cement concrete), तंतू प्रबलित काँक्रीट (Fiber Reinforced Concrete) असे विविध प्रकार आहेत. काँक्रीटमध्ये प्रचंड दाबशक्ती असते, परंतु त्याची ताणशक्ती कमकुवत असते. काँक्रीटच्या गुणधर्मातील ताण प्रतिबलाची कमतरता भरून काढण्यासाठी ताण घेऊ शकणाऱ्या प्रबलकाचा वापर करणे आवश्यक असते. पोलादाच्या अंगी ताण प्रतिबल भरपूर असल्याने त्याचा प्रबलक म्हणून वापर करणे शक्य आहे, असे एकोणिसाव्या शतकाच्या उत्तरार्धात आढळून आले व त्यातून प्रबलित सिमेंट काँक्रीटच्या रचनेचा प्रारंभ झाला. काँक्रीटमधील विविध प्रकारांपैकी तंतू प्रबलित काँक्रीटचा अनेक ठिकाणी मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो. या प्रकारात काँक्रीटमध्ये अनेक प्रकारचे तंतू मिसळले जातात. अशा तंतूंमुळे काँक्रीटमधील मूलभूत गुणधर्मांत अनुकूल बदल घडून येतात.
तंतू काँक्रीटचा इतिहास : पक्षी आपले घरटे बांधताना गवताच्या पोकळ काड्यांचा, म्हणजेच नैसर्गिक तंतूंचा वापर करतात. त्यामुळेच ऊन, वारा, पाऊस यांपासून झाडाच्या अगदी वरच्या फांदीवरसुद्धा घरटे सुरक्षित राहू शकते. पूर्वीच्या काळापासून विटा बनविण्‍यासाठी तंतूंचा वापर कोठे आणि कसा झाला, याच्या ठळक नोंदी आढळतात. दोन हजार वर्षांपूर्वी ईजिप्तमध्ये मातीच्या विटा बनविताना गवताच्या काड्यांचा वापर करण्यात आला. रोमन साम्राज्यात वास्तूंचे प्लॅस्टर करण्यासाठी लागणाऱ्या मालामध्ये घोड्याचे केस मिसळले जात. अशा पुरातन इतिहासकालीन वास्तू आजही त्या त्या देशात उत्तम स्थितीत अस्तित्वात आहेत. काँक्रीटमध्ये १९००च्या सुमारास ॲसबेस्टॉस तंतूंचा वापर करण्यात आला. रशियामध्ये १९५०च्या सुरुवातीला काँक्रीटमध्ये काचेचे तंतू वापरण्यात आले. सध्या मोठ्या प्रमाणावर असणाऱ्या पोलाद तंतूंचा वापर इंग्लंडमध्ये १९७०मध्ये केला गेला. लंडनच्या हिथ्रो विमानतळाचे वाहनतळ एफआरसीने (Fiber Reinforced Concrete; FRC) बनविण्यात आले. पुढील काळात पोलाद आणि कृत्रिम तंतू यांचे मिश्रण काँक्रीटमध्ये वापरण्यात आले.
तंतूंचे विविध प्रकार : तंतूंमध्ये पोलाद, काच, कृत्रिम आणि नैसर्गिक तंतू असे अनेक प्रकार आहेत. कृत्रिम तंतूंमध्ये पॉलिप्रोपेलिन, नायलॉन, रेयॉन, पॉलिएथेलिन, पॉलिएस्टर यांचा समावेश असतो. नैसर्गिक तंतूंमध्ये गवत, कापूस, नारळाचा काथ्या, दोरा यांचा समावेश होतो. या व्यतिरिक्त कार्बन, ॲसबेस्टॉस, प्लॅस्टिक यांचेसुद्धा तंतू असतात.
सर्वसाधारणत: काँक्रीटच्या एकूण घनतेच्या १ ते ३ टक्के तंतू त्यामध्ये मिसळले जातात. एफआरसी बनविताना सिमेंटचे प्रमाण थोडे जास्त ठेवून पाणी आणि सिमेंट यांचे प्रमाण (W/C Ratio) कमी ठेवले जाते. तंतूंची लांबी कमी असते. तंतूंच्या प्रकारानुसार काँक्रीटमधील गुणधर्मांत कमी-अधिक बदल आढळतात.
तंतूंमुळे होणारे काँक्रीटमधील बदल : तंतूंच्या वापराने काँक्रीटची आघतक्षमता, घर्षणक्षमता आणि विभाजनाची प्रतिकार शक्ती वाढण्यास मदत होते. काँक्रीटची लवचिकता, अग्निरोधक क्षमता, टिकाऊपणा, घट होणे अशा गुणधर्मांत अनुकूल बदल घडतात. काँक्रीटची ताकद वाढून झीज कमी होते. अंतर्गत सूक्ष्म छिद्रे आणि पोकळी भरली जाते. काँक्रीटच्या पृष्ठभागावर तडे पडणे ही नैसर्गिक प्रक्रिया मानली जाते. तापमानातील बदल अथवा काँक्रीटमधील अंतर्गत उष्णतेमुळे वाढलेला दाब ही यामागची प्रमुख कारणे असतात. तंतूंच्या वापराने पृष्ठभागावर तडे पडण्याचे प्रमाण कमी होते. काँक्रीटमधील सांधे कमी करता येतात.
तंतू काँक्रीटचा वापर : रस्त्यावरील जलनि:सारण झाकणांची चोरी होते, अशा झाकणांसाठी एफआरसीचा वापर करणे योग्य ठरते. औद्योगिक कारखाने, गोदामे, रसायनांचे कारखाने अशा ठिकाणी अवजड सामानाची ने-आण सतत चालू असते. त्या ठिकाणच्या फरशीसाठी एफआरसी करणे योग्य ठरते. जलनि:सारण नळ, गोलाकार घुमट, कार वाहनतळ, पूतिकुंड (Septic Tank) हे तंतू काँक्रीटमध्ये बनविता येतात. पायाभूत सुविधा करताना बंदरे, कालवे, उड्डाणपूल, विमानाची धावपट्टी, रस्ते, बोगद्याचा अंतर्भाग अशा सर्व ठिकाणी एफआरसीने आपली उपयुक्तता सिद्ध केली आहे. पूर्वप्रबलित काँक्रीटचे विविध भाग बनविताना काँक्रीटमध्ये तंतूंचा वापर केला जातो. काँक्रीटमधील या वैशिष्ट्यपूर्ण प्रकारचे बांधकाम क्षेत्रामधील योगदान महत्त्वाचे आहे.
समीक्षक – विनायक सूर्यवंशी
