मिट्टी और संपीड़ित मिट्टी के ब्लॉकों के लिए मिट्टी के ब्लॉक बनाने की मशीन

मिट्टी की समझ Block making machine : प्रकार और मूल घटक

संपीड़ित मिट्टी के ब्लॉक के लिए ब्लॉक बनाने की मशीन क्या है?

संपीड़ित मिट्टी के ब्लॉकों के लिए ब्लॉक बनाने की मशीनें कच्ची मिट्टी के मिश्रण लेती हैं और यांत्रिक बल का उपयोग करके उन्हें मानक आकार के निर्माण ब्लॉकों में दबाती हैं। इन मशीनों द्वारा मिट्टी पर आमतौर पर 5 से 20 MPa के दबाव में संपीड़न किया जाता है, जिससे कण एक साथ बंधे रहते हैं और उच्च तापमान पर उन्हें जलाए बिना ही मजबूत निर्माण ब्लॉक बन जाते हैं। हरित निर्माण परियोजनाओं में अधिकांशत: देखी जाने वाली ये मशीनें निर्माताओं को स्थानीय मिट्टी या मिट्टी युक्त निम्न मृदा का उपयोग करके वहीं ब्लॉक बनाने की सुविधा देती हैं जहाँ उनकी आवश्यकता होती है। इस दृष्टिकोण से परिवहन लागत में कमी आती है क्योंकि सामग्री को दूर तक ले जाने की आवश्यकता नहीं होती, इसके अलावा पारंपरिक ईंट निर्माण विधियों की तुलना में पर्यावरणीय प्रभाव में काफी कमी आती है।

संपीड़ित मिट्टी के ब्लॉकों के लिए ब्लॉक प्रेस मशीनों के प्रमुख घटक

ब्लॉक प्रेस मशीनों के लिए विश्वसनीय उत्पादन परिणामों के लिए आज तीन मुख्य घटकों पर निर्भरता होती है। सबसे पहले, मोल्ड स्वयं निर्माण के दौरान बनाए गए प्रत्येक ब्लॉक के आकार और बनावट को निर्धारित करता है। फिर मशीन का संपीड़न भाग होता है, जो या तो हाइड्रोलिक या प्रेरित्री (प्न्यूमेटिक) हो सकता है, जो कणों को ठीक से चिपकाने के लिए उचित दबाव लगाता है। ऊर्जा के मामले में, पुराने मॉडल अभी भी साधारण हाथ लीवर का उपयोग कर सकते हैं, जबकि नए मॉडल आमतौर पर स्वचालित रूप से चलने वाले विद्युत मोटर्स से लैस होते हैं। मिट्टी के ब्लॉक उपकरणों पर उद्योग रिपोर्टों के अनुसार, गुणवत्तापूर्ण मोल्ड के साथ-साथ समायोज्य दबाव नियंत्रण का उपयोग पुरानी अर्ध-स्वचालित प्रेसिंग तकनीकों की तुलना में ब्लॉकों को लगभग 15 से 30 प्रतिशत तक अधिक घना बनाता है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि मजबूत ब्लॉकों का अर्थ है कम टूटना और समग्र रूप से लंबे समय तक चलने वाली निर्माण सामग्री।

मशीनों के प्रकार: मैनुअल, अर्ध-स्वचालित और पूर्ण स्वचालित प्रणाली

1. हाथ से चलने वाली मशीनें (≤ 100 ब्लॉक/दिन) छोटे पैमाने की परियोजनाओं के लिए उपयुक्त, जो हाथ के लीवर या पैर के प्रेस द्वारा संचालित होते हैं
2. अर्ध-स्वचालित प्रणाली (300–600 ब्लॉक/दिन) मैकेनिकल संपीड़न को मैनुअल सामग्री आपूर्ति के साथ एकीकृत करते हैं
3. पूर्णतः स्वचालित मॉडल (1,000+ ब्लॉक/दिन) नमी सामग्री और संपीड़न बल जैसे उत्पादन मेट्रिक्स की वास्तविक समय निगरानी के लिए प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर और आईओटी-सक्षम सेंसर की विशेषता है

स्वचालन स्तर के साथ संचालन जटिलता बढ़ जाती है, लेकिन आधुनिक प्रणालियों में ऊर्जा-कुशल डिज़ाइन पिछले दशक के समकक्षों की तुलना में बिजली की खपत में 40% तक की कमी करते हैं।

उच्चतम ब्लॉक उत्पादन के लिए मिट्टी की आवश्यकताएं और तैयारी

आदर्श मिट्टी संरचना: रेत, चीका, मिट्टी और बजरी अनुपात का संतुलन

उच्च गुणवत्ता वाले संपीड़ित मिट्टी के ब्लॉक संरचनात्मक व्यवहार्यता के लिए सटीक मिट्टी अनुपात की मांग करते हैं:

हाल के भू-तकनीकी अध्ययनों से पता चलता है कि इस मैट्रिक्स से अधिकांश ब्लॉक निर्माण मशीन डिज़ाइन के साथ संगतता बनाए रखते हुए स्थिरीकरण लागत में 25–40% की कमी आती है।

मिट्टी के निर्माण के लिए आदर्श सामग्री के रूप में अवपात मृदा (बी क्षैतिज)

बी क्षैतिज (15–60 सेमी गहराई) 1% से कम के कार्बनिक अंश के साथ उत्कृष्ट खनिज घनत्व प्रदान करता है, जो विघटित हो रहे पदार्थ युक्त सतही मिट्टी से अलग है। इसकी रासायनिक स्थिरता कार्बनिक युक्त ऊपरी मिट्टी की परतों में होने वाले संकुचन को रोकती है।

मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ का ब्लॉक स्थिरता पर नकारात्मक प्रभाव

3% से अधिक कार्बनिक अंश आर्द्रताग्राही मार्ग बनाता है जो शुष्क संपीड़न शक्ति में 18–22% की कमी करता है, जल अवशोषण दर में 30–50% की वृद्धि करता है, और सेल्यूलोज़ के विघटन के माध्यम से जैव-अपघटन को तेज़ करता है।

ब्लॉक उत्पादन के लिए क्षेत्र परीक्षण में कण आकार वितरण विश्लेषण

छलनी परीक्षण ब्लॉक अखंडता के लिए महत्वपूर्ण मापदंड दर्शाते हैं:

1. ≤35% कण <0.075मिमी (दरारों को रोकने के लिए)
2. 0.075–4.75 मिमी के बीच ≥60% कण (संकुचन सुनिश्चित करता है)
3. 9.5 मिमी से >5% कण (संरचनात्मक कमजोर बिंदुओं को खत्म करता है)

मिट्टी के ब्लॉकों के लिए क्षेत्र-आधारित मृदा परीक्षण विधियाँ और मिश्रण डिजाइन

व्यावहारिक मूल्यांकन तीन त्वरित मूल्यांकनों को जोड़ता है:

1. रिबन परीक्षण : मिट्टी की लचीलापन को मापता है (टूटने से पहले आदर्श लंबाई = 5–7 सेमी)
2. ड्रॉप परीक्षण : सामंजस्य की पुष्टि करता है (1 मीटर की गिरावट के बाद सामग्री आकार बनाए रखनी चाहिए)
3. जल अवशोषण परीक्षण : ब्लॉक बनाने वाली मशीन के इष्टतम प्रदर्शन के लिए 8–12% नमी सामग्री का लक्ष्य

मानकीकृत क्षेत्र प्रोटोकॉल वास्तविक समय में समायोजन की अनुमति देते हैं, जिससे अपरीक्षित मिश्रणों की तुलना में सामग्री अस्वीकृति दर में 65% तक की कमी आती है।

निर्माण प्रक्रिया: मिट्टी से लेकर संपीड़ित मिट्टी के ब्लॉक तक

संपीड़ित मिट्टी के ब्लॉक बनाने की प्रक्रिया का चरण-दर-चरण कार्यप्रवाह

संपीड़ित मिट्टी के ईंट बनाना सबसे पहले मिट्टी को तैयार करने से शुरू होता है। कच्चे माल को उचित मिश्रण के लिए कणों को सही आकार में लाने के लिए छानने की आवश्यकता होती है, ताकि गंदगी और पत्थर पूरी तरह हट जाएँ। अगले चरण में साफ की गई मिट्टी को पानी और कभी-कभी स्थिरीकरण एजेंट के साथ मिलाया जाता है, जो आवश्यकता के अनुसार भिन्न हो सकते हैं, जब तक कि सभी घटक एकसमान रूप से मिल न जाएँ। आजकल अधिकांश लोग आधुनिक मशीनों का उपयोग करते हैं जो हाइड्रोलिक कक्षों के अंदर गीले मिश्रण को 10 MPa से अधिक दबाव में संपीड़ित करते हैं, जिससे बहुत मजबूत ईंटें बनती हैं। एक बार दब जाने के बाद, इन ईंटों को ठीक से उपचार (क्योरिंग) के लिए समय की आवश्यकता होती है ताकि वे कहीं भी उपयोग के लिए उपयुक्त हो सकें। आमतौर पर इस क्योरिंग अवधि के दौरान लगभग 7 से 14 दिन लगते हैं, ताकि ईंटें इतनी मजबूती हासिल कर सकें कि भविष्य में बिना टूटे अपना आकार बनाए रख सकें। उद्योग विशेषज्ञ इन विधियों के बारे में हाल ही में खूब चर्चा कर रहे हैं, खासकर तब से जब निर्माण क्षेत्र में स्थायित्व दुनिया भर में इतना महत्वपूर्ण हो गया है।

ईंट निर्माण और क्योरिंग समय पर जल सामग्री का प्रभाव

संपीड़न के दौरान पानी बाइंडिंग एजेंट और उत्प्रेरक दोनों के रूप में कार्य करता है। 12–15% नमी सामग्री की सीमा कणों के उचित संयोजन सुनिश्चित करती है, बिना साँचे में चिपकाव या सतह पर दरारें आने की समस्या उत्पन्न किए। अतिरिक्त पानी उपचार की अवधि को 40% तक बढ़ा देता है, जबकि अपर्याप्त नमी 2 MPa से कम संपीड़न शक्ति वाले भंगुर ब्लॉक उत्पन्न करती है।

संपीड़ित ब्लॉकों के लिए साँचे का डिज़ाइन और निकासी प्रक्रिया: परिशुद्धता और दक्षता

उच्च-ग्रेड स्टील के साँचे, जिनमें ढलान वाले गुहा होते हैं, निकासी के दौरान घर्षण को कम करते हैं, जिससे <25 सेकंड के डिमोल्डिंग चक्र की अनुमति मिलती है। बदले जा सकने वाले साँचे के फलक ऑपरेटरों को उत्पादन बंद किए बिना ब्लॉक आकार (जैसे 290×140×90 mm या 240×115×70 mm) के बीच स्विच करने की अनुमति देते हैं, जो निश्चित-साँचा प्रणालियों की तुलना में उत्पादन दर में 30% की वृद्धि करता है।

प्रवृत्ति: वास्तविक समय में निगरानी के लिए आधुनिक ब्लॉक निर्माण मशीनों में आईओटी सेंसर का एकीकरण

अग्रणी निर्माता अब संपीड़न कक्षों में सीधे आईओटी-सक्षम तनाव गेज और नमी सेंसर लगा रहे हैं। ये उपकरण सामग्री के तापमान और संपीड़न बल (±50 kN सटीकता) जैसे चरों को ट्रैक करते हैं तथा डेटा को केंद्रीकृत डैशबोर्ड पर भेजते हैं, जिससे त्वरित गुणवत्ता समायोजन संभव होता है—पायलट परियोजनाओं में 18% तक अपशिष्ट कम हो जाता है।

प्रदर्शन का मूल्यांकन: संपीड़ित मिट्टी के ईंटों की घनत्व और संपीड़न शक्ति

संपीड़ित मिट्टी के ईंटों में घनत्व का संरचनात्मक अखंडता से सहसंबंध कैसे होता है

संपीड़ित मिट्टी के ईंटों का घनत्व उनकी वास्तविक मजबूती और स्थायित्व में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जब ईंटें लगभग 1800 से 2200 किलोग्राम प्रति घन मीटर के उच्च घनत्व स्तर तक पहुँचती हैं, तो उनकी संरचना बहुत अधिक मजबूत हो जाती है क्योंकि कण एक-दूसरे के निकटता से जुड़ जाते हैं। इस तंग पैकिंग से कणों के बीच की जगह कम हो जाती है, जिससे पानी के अंदर प्रवेश करके समय के साथ क्षति करने की संभावना कम हो जाती है। अध्ययनों ने एक दिलचस्प बात भी दिखाई है - अगर हम घनत्व में महज 10% की वृद्धि करें, तो उसकी मजबूती में 15% से 20% तक की वृद्धि हो जाती है। भार वहन करने वाली दीवारों के निर्माण में ऐसा सुधार बहुत महत्व रखता है। लेकिन नई शोध के अनुसार यह भी पता चला है: यद्यपि घनत्व निश्चित रूप से इन ईंटों के यांत्रिक प्रदर्शन को प्रभावित करता है, लेकिन यदि मिट्टी का मिश्रण उचित ढंग से तैयार किया गया हो, तो कणों के आकार वितरण का बहुत कम प्रभाव पड़ता है। मिश्रण में विभिन्न आकार के कणों का सही संतुलन प्राप्त करना प्रमुख है। और मशीनरी के बारे में भी भूलें नहीं। यह सुनिश्चित करना कि ईंट बनाने वाली प्रेस ठीक से कैलिब्रेट की गई हो, उत्पादन के दौरान लगातार गुणवत्ता बनाए रखने में मदद करता है, जो अंततः इमारतों को सुरक्षित और संरचनात्मक रूप से मजबूत बनाए रखता है।

कम ऊंचाई वाले मिट्टी के निर्माण में संपीड़न शक्ति के लिए परीक्षण मानक

संपीड़न ताकत की जांच के मामले में, अधिकांश लोग असीमित परीक्षणों के लिए ASTM D2166 का या स्प्लिटिंग तन्य गुणों के आकलन के लिए ASTM C1006 का पालन करते हैं। ये विधियाँ मूल रूप से छोटी इमारतों और संरचनाओं में पाए जाने वाले वास्तविक तनाव की स्थिति के तहत सामग्री पर होने वाले प्रभाव को पुन: उत्पन्न करती हैं। इन मानकों के अनुसार, ब्लॉकों को परीक्षण से पहले लगभग 28 दिनों तक आर्द्रता नियंत्रित वातावरण में रखा जाना चाहिए। सामान्य घरेलू दीवार निर्माण के लिए, निर्माता आमतौर पर लगभग 2 से 3 MPa ताकत के स्तर का लक्ष्य रखते हैं। लेकिन यदि बड़े वाणिज्यिक विकास की बात करें, तो आवश्यकताएँ काफी अधिक हो जाती हैं, जिनमें आमतौर पर कम से कम 5 MPa या उससे अधिक की आवश्यकता होती है। उद्योग के समग्र दृष्टिकोण से देखें तो कुछ काफी संकेतकारी आंकड़े सामने आते हैं। बहुत से विशेषज्ञों का इशारा इस ओर करता है कि मिट्टी आधारित निर्माण में देखी गई लगभग तीन चौथाई विफलताओं का कारण नियमित गुणवत्ता निरीक्षण के दौरान संपीड़न ताकत की उचित पुष्टि न करना होता है।

डेटा अंतर्दृष्टि: विभिन्न मृदा मिश्रणों में औसत संपीड़न ताकत सीमा (2–7 MPa)

मृदा संरचना के साथ संपीड़न ताकत में महत्वपूर्ण भिन्नता होती है:

• रेत-मृत्तिका मिश्रण : 2–3 MPa (अभार वहन करने वाले परियोजनाओं के लिए आदर्श)
• स्थिरीकृत मिट्टी (5–8% सीमेंट) : 4–7 MPa (नींव की परतों के लिए उपयुक्त)

अपवादस्वरूप, 12% बाइंडर अनुपात वाले चूना-स्थिरीकृत ब्लॉक 10 MPa तक पहुँच जाते हैं, हालाँकि ऐसे मिश्रण उत्पादन लागत में 30% की वृद्धि कर देते हैं। उल्लेखनीय रूप से, शोध से पुष्टि होती है कि 7 MPa दहलीज पूरी करने वाले 92% ब्लॉक अधोमृदा (B क्षैतिज) सामग्री का उपयोग करते हैं, जो कार्बनिक सामग्री को न्यूनतम करती है और मृत्तिका संसक्तता को अधिकतम करती है।

इंटरलॉकिंग मृत्तिका ब्लॉक प्रौद्योगिकी और स्थायी निर्माण में नवाचार

इंटरलॉकिंग मिट्टी के ईंट निर्माण तकनीकों के डिज़ाइन लाभ

नवीनतम इंटरलॉकिंग मिट्टी के ईंट प्रणालियाँ ब्लॉकों के बीच चतुर जीभ और ग्रूव कनेक्शन के कारण लगभग 60 से लेकर शायद ही 80 प्रतिशत तक दीवार के क्षेत्र में मोर्टार के उपयोग को कम कर देती हैं। इस डिज़ाइन की विशेषता यह है कि यह भार को पड़ोसी ब्लॉकों पर वितरित करता है, जिससे दीवारें तिरछे बलों के खिलाफ अधिक मजबूत हो जाती हैं। कुछ परीक्षणों में पता चला है कि ये ब्लॉक सामान्य ईंट कार्य की तुलना में लगभग 15% अधिक तिरछा दबाव सहन कर सकते हैं, हालाँकि परिणाम स्थापना की गुणवत्ता के आधार पर भिन्न हो सकते हैं। इसीलिए हम देखते हैं कि अधिक वास्तुकार इन्हें चुन रहे हैं, विशेष रूप से तब जब गोलाकार दीवारों या भूकंप प्रवण क्षेत्रों में ढांचे बनाए जा रहे हों जहाँ झटकों के दौरान लचीलापन सबसे अधिक महत्वपूर्ण होता है।

परिशुद्धता-इंजीनियर्ड इंटरलॉक प्रणालियों के माध्यम से श्रम और लागत में बचत

कुछ सरल प्रशिक्षण के बाद एक श्रमिक प्रतिदिन लगभग 300 से 400 इंटरलॉकिंग ब्लॉकों का प्रबंधन करता है, जो सामान्य ईंटों के साथ किसी व्यक्ति द्वारा सामान्यतः बिछाई गई मात्रा का लगभग तीन गुना है। हमने केन्या और भारत में विभिन्न परियोजनाओं पर वास्तविक रूप से देखा है कि निर्माण की समयसीमा लगभग 30% तक कम हो गई है, जबकि कंपनियों ने कुशल श्रम लागत पर लगभग 25% तक की बचत की है। क्षेत्र के अवलोकनों से पता चलता है कि इन प्रणालियों में पारंपरिक कंक्रीट ब्लॉकों की तुलना में 18% से 22% तक कम सामग्री बर्बाद होती है। वास्तविक स्थलों को देखने पर ये आंकड़े सही साबित होते हैं, न कि केवल सैद्धांतिक मॉडलों के आधार पर।

वैश्विक प्रवृत्ति: स्थायी आवास कार्यक्रमों में इंटरलॉकिंग ब्लॉकों का अपनाया जाना

दुनिया भर के 47 से अधिक देशों ने अपने किफायती आवास कार्यक्रमों में इंटरलॉकिंग मिट्टी के ब्लॉकों को शामिल करना शुरू कर दिया है। उदाहरण के लिए भारत लें, जहाँ प्रधानमंत्री आवास योजना कार्यक्रम ने अर्ध-स्वचालित मशीनों के 12 हजार से अधिक सेट तैनात किए हैं, जो अर्ली 2022 के बाद से देश भर में लगभग 8 मिलियन घरों का निर्माण कर चुके हैं। और यह सिर्फ भारत तक ही सीमित नहीं है। संयुक्त राष्ट्र मानव आवास (UN Habitat) की हालिया रिपोर्टों के अनुसार, 2015 से 2023 के बीच पृथ्वी आधारित निर्माण परियोजनाओं में वैश्विक स्तर पर लगभग 140 प्रतिशत की वृद्धि हुई है। इसका कारण क्या है? इन सामग्रियों का उत्पादन पारंपरिक पकी हुई ईंटों की तुलना में लगभग 40 प्रतिशत कम कार्बन उत्सर्जन करता है, जो विकासकर्ताओं के लिए लागत कम करने और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिए बहुत अधिक हरित विकल्प बनाता है।

सामान्य प्रश्न

संपीड़ित मिट्टी के ब्लॉकों के लिए ब्लॉक प्रेस मशीन के प्रमुख घटक क्या हैं?

मुख्य घटकों में सांचा, संपीड़न भाग (हाइड्रोलिक या प्रेरित), और बिजली का स्रोत शामिल है, जो मैनुअल लीवर, इलेक्ट्रिक मोटर्स या आईओटी एकीकरण वाली आधुनिक प्रणाली हो सकती है।

ब्लॉक निर्माण प्रक्रिया में सही मिट्टी की संरचना क्यों महत्वपूर्ण है?

सही मिट्टी की संरचना संरचनात्मक दृष्टिकोण से उपयुक्तता सुनिश्चित करती है, स्थिरीकरण लागत को कम करती है, और उच्च गुणवत्ता वाले ब्लॉक बनाने के लिए ब्लॉक निर्माण मशीन डिज़ाइन के साथ संगत होती है।

ब्लॉक निर्माण में जल सामग्री की क्या भूमिका होती है?

संपीड़न प्रक्रिया के दौरान पानी एक बंधक एजेंट और उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। मोल्ड चिपकने या सतह पर दरार पैदा होने से बचाने के लिए 12–15% की नमी सामग्री बनाए रखना महत्वपूर्ण है।

इंटरलॉकिंग मिट्टी के ब्लॉक तकनीक निर्माण में कैसे लाभ पहुंचाती है?

इंटरलॉकिंग मिट्टी के ब्लॉक मोर्टार के उपयोग को कम करते हैं, वजन को प्रभावी ढंग से वितरित करते हैं, अधिक पार्श्व दबाव सहन करते हैं, और भूकंप प्रभावित क्षेत्रों में परियोजनाओं के लिए फायदेमंद होते हैं। इससे श्रम और सामग्री लागत में भी बचत होती है।