बिल्डिंग मटिरियल्स के रूप में कांच की विशेषताएँ और गुण

कांच की विशेषताओं और गुणों के मुताबिक वह एक जादुई निर्माण पदार्थ है, क्योंकि वह दरवाजे, खिड़कियां और इमारतों के अगवाडों में इस्तेमाल किया जाता है। सलामती, वातावरण संबंधी प्रकार्य(स्वयं सफाई, धूप और गर्मी की पारदर्शिता, दृश्यता) और खरोंच प्रतिरोधी जैसे गुणों के आधार पर लोगों के पास कई विकल्प है।

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महत्वपूर्ण विशेषताओं और गुणों के आधार पर इसे इमारत की संरचना के लिए सबसे सर्वोत्तम भावी पदार्थ माना जाता है। कांच की विशेषताएँ और गुण निम्नलिखित हैं:

बिल्डिंग मटिरियल्स के रूप में कांच की विशेषताएं

01. मजबूती और भंगुरता (Hardness and Brittleness):

यह मजबूत पदार्थ है क्योंकि यह लागू किए गए वजन के खिलाफ प्रभावशाली प्रतिरोधी है। लेकिन साथ ही साथ यह भंगुर पदार्थ है क्योंकि ज्यादातर वजन के आधीन यह तुरंत टूट जाता है।

02. मौसम प्रतिरोधक (Weather Resistance):

यह मौसम प्रतिरोधी है क्योंकि यह बारिश, धूप और हवा के प्रभाव का सामना कर सकता है। यह प्रकाश को अवशोषित, प्रतिबिंबित और अपवर्तित कर सकता है, क्योंकि यह हमें हमारी दैनिक गतिविधियों और स्वभाव को प्रभावित करने के लिए प्राकृतिक प्रकाश को नियंत्रित और कुशल बनाने में सक्षम बनाता है।
इसमें अधिक विस्तार संबंधी स्थिरता होती है, क्योंकि इसमें उष्णता वृद्धि की वेल्यू कम होती है।(यानी, अन्य पदार्थों की तुलना में तापमान में परिवर्तन आने पर इसके विस्तार में बदलाव बहुत कम होता है।)

03. इंसुलेशन (तापावरोधन) (Insulation):

यह गर्मी, बिजली, और विद्युत चुंबकीय विकिरण के खिलाफ एक उत्कृष्ट ऊष्मारोधी है। इसकी प्रत्यक्ष रोशनी प्रसारण के प्रति एक अच्छी इंसुलेटिंग प्रतिक्रिया है।
कुछ विशेष प्रकार के कांच में अल्ट्रा-वायलेट, इंफ्रारेड, और एक्स-रे संचरण के खिलाफ उच्च प्रतिरोध होता है। अगर उचित मोटाई के साथ इसका इस्तेमाल किया जाए तो यह ध्वनि संचरण का उत्कृष्ट प्रतिरोधी है।

04. रासायनिक प्रतिरोध (Chemical Resistance):

यह विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितीयों या आम्लिक प्रभावों के तहत रासायनिक प्रतिक्रिया के प्रभाव का सामना कर सकता है।
यह अधिकांश रसायनों के खिलाफ उत्कृष्ट प्रतिरोधी है, जिसमें अजैवी क्षार और तेजाब, जैसे अमोनिया और सल्फ्यूरिक एसिड के घोल शामिल है।

05. रंग और आकार की किस्में (Colour and Shape Varieties):

इसे किसी भी रंग, आकार और किस्मों में बनाया जा सकता है।
आजकल, उनके उपयोग, विस्तार संबंधी आवश्यकताओं, और सुरक्षा आवश्यकताओं के आधार पर बाजार में बहुत सारे रंग और आकार की किस्में उपलब्ध हैं।

06. लक्षण रूपांतरण (Property Modification):

विभिन्न उद्देश्यों के अनुरूप उसके कुछ लक्षणों को बदलना भी संभव है। प्रमुख सतह रूपांतरण प्रक्रियाएं नीचे सूचीबद्ध हैं, और उनके नाम स्वयं कांच के विभिन्न गुणों का सुझाव देते हैं, जिसमें इन्हें उनके इमारत में उपयोग के आधार पर संशोधित किया जा सकता हैं।

कांच की सतह संशोधन प्रक्रिया की सूची

• कोहरा विरोधी लेप
• परावर्तक विरोधी लेप
• रासायनिक रूप से मजबूत किया गया कांच (सुरक्षा कांच, सख्त किया हुआ कांच, तार जाल कांच और लेमिनेटेड कांच)
• संक्षारण प्रतिरोधी आवरण (पानी प्रतिरोधी)
• एल्केलाइज़ेशन विरोधी आवरण (सतह परत जिसमें क्षार आयंस का कम संकेंद्रण होता है)
• हाइड्रोजन को गहराने वाला आवरण (रासायनिक प्रक्रिया जो प्रकाश के मार्ग में हस्तक्षेप करती है)
• विद्युत-रोधित कोटिंग या डबल ग्लेजिंग या डबल पेन (गर्मी और ध्वनि के इंस्युलेशन के लिए)
• रेत स्फोटन या एसिड निक्षारण प्रक्रिया (फ्रोस्टेड कांच)
• कम उत्सर्जकता आवरण (आवरण गर्मी हस्तांतरण को कम करने में मदद करता है)
• पायरोलीटिक आवरण (उत्कृष्ट प्रदर्शन के लिए आवरण)
• स्व-सफाई आवरण
• सेंडविच परत या स्मार्ट परत आवरण (वोल्टेज, प्रकाश, या गर्मी लागू होने पर प्रकाश संचरण गुण को बदलता है)
• जलरोधी आवरण (हाइड्रोफिलिक सतह बनाना)
• सोल-जेल आवरण (तापीय स्थिर, पारदर्शी सुपर-हाइड्रोफोबिक सिलिका परतों को तैयार करना)

बिल्डिंग मटिरियल्स के रूप में कांच के गुण

01. कांच की सघनता (Glass Density)

इमारती कांच की सघनता 20° सेल्सियस तापमान में लगभग 2500 किलोग्राम प्रति घन मीटर होती है, जो सपाट कांच को प्रति वर्ग मीटर प्रति मिली मीटर की मोटाई में 2.500 किलोग्राम का द्रव्यमान देती है।

02. कांच की संपीड़न शक्ति और तन्यता शक्ति (Glass Compressive Strength and Tensile Strength):

कांच की संपीड़न शक्ति 20° सेल्सियस तापमान में 1000 N प्रति स्क्वेर मिलीमीटर (10197.2 किलोग्राम प्रति स्क्वायर सेंटीमीटर) होती है, जो बहुत अधिक है। इसका मतलब है कि, 1 सेंटीमीटर के कांच के क्यूब को तोड़ने के लिए 10 टन के भार की आवश्यकता पड़ती है।
कांच की तन्यता शक्ति संपीड़न शक्ति की तुलना में काफी कम होती है। पकाए हुए कांच के लिए 20° सेल्सियस तापमान में तन्यता शक्ति का प्रतिरोध (विक्षेपण) 40 N प्रति स्क्वेर मिलीमीटर (407.88 किलोग्राम प्रति स्क्वेर सेंटीमीटर) होता है और सख्त किए हुए कांच के लिए 200 डिग्री सेल्सियस तापमान में 120 से 200 प्रति स्क्वेर मिलीमीटर (1223.66 से 2039.43 किलोग्राम प्रति स्क्वेर सेंटीमीटर) होता है।

03. यंग का मॉड्यूलस (मापांक) या लचीलेपन का मॉड्यूलस (Glass Young’s Modulus or Modulus of Elasticity):

किसी भी पदार्थ का यंग मॉड्यूलस उसकी सख़्ती का नाप है। जितना ज्यादा यंग मॉड्यूलस का आंकड़ा, उतनी ही ज्यादा कांच की सख़्ती। 20 डिग्री सेल्सियस तापमान में कांच का यंग मॉड्यूलस 72 GPA होता है (कोंक्रीट का यंग मॉड्यूलस 20 डिग्री सेल्सियस तापमान में 30 से 50 GPA होता है)।

04. कांच पोइसंस का अनुपात (Glass Poisson’s Ratio):

पोइसंस का अनुपात वजन के एक दिशा में लागू होने पर पदार्थ की लंबाई और सिकुड़न से संबंधित है, और इसे पार्श्व सिकुड़न गुणांक भी कहा जाता है। उसे खींचने पर कांच का क्रॉस–सेक्शन क्षेत्र कम हो जाता है। कांच का पॉइज़ोन अनुपात 0.22 है।

05. कांच का रेखिक फैलाव या उष्णता फैलाव का गुणांक (Glass Linear Expansion or Co-efficient of Thermal Expansion):

रेखिक फैलाव 1° सेल्सियस तापमान की तबदीली में प्रति यूनिट लंबाई का खिंचाव है। रेखिक उष्णता फैलाव का गुणांक 9 x 10^-6 m/ ⁰ C होता है।
उपर्युक्त तर्कों को संदर्भित करने के बाद उपयोगकर्ता कांच के लिए प्रभावपूर्ण सही उपयोग चुन सकता है। महत्वपूर्ण गुणों और विशेषताओं के आधार पर इसे इमारती निर्माण के लिए सर्वोत्तम भावी पदार्थ माना जाता है।

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