ভবন তৈরিতে কংক্রিটের সাথে লোহার রড (Rebar বা রিইনফোর্সড স্টিল) ব্যবহার করার প্রধান কারণ হলো কংক্রিটের টান সহ্য করার দুর্বলতা দূর করা এবং ভবনের সামগ্রিক কাঠামোগত শক্তি ও স্থায়িত্ব বৃদ্ধি করা।
পদার্থবিজ্ঞান ও পুরকৌশলের (Civil Engineering) দৃষ্টিতে লোহার রড ব্যবহারের মূল কারণগুলো নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:
১. টান বা প্রসারণ বল সহ্য করা (Tensile Strength)
• কংক্রিটের সীমাবদ্ধতা: ইট, বালু, সিমেন্ট ও পাথরের মিশ্রণে তৈরি কংক্রিট ওপর থেকে আসা প্রচণ্ড চাপ (Compression) সহ্য করতে পারে। কিন্তু এটি টান বা বাঁকানোর বল (Tension) একদমই সহ্য করতে পারে না এবং সামান্য টানেই ফেটে ভেঙে যায়।
• লোহার শক্তি: অন্যদিকে, লোহা বা স্টিল প্রচণ্ড টান সহ্য করতে সক্ষম। ভবনের ছাদ বা বিমে যখন ওপর থেকে ভার পড়ে, তখন এর নিচের অংশে টান সৃষ্টি হয়। কংক্রিটের ভেতরে লোহার রড থাকলে রড সেই টান নিজের ওপর নিয়ে নেয় এবং ভবনকে ভেঙে পড়া থেকে রক্ষা করে।
২. তাপীয় প্রসারণ সহগের মিল (Thermal Expansion)
• সমহারে প্রসারণ ও সংকোচন: রোদ বা গরম আবহাওয়ায় পদার্থ প্রসারিত হয় এবং শীতে সংকুচিত হয়। লোহা ও কংক্রিটের তাপীয় প্রসারণ সহগ (Coefficient of Thermal Expansion) প্রায় সমান।
• ফাটল রোধ: তাপমাত্রা বাড়লে বা কমলে কংক্রিট ও লোহা প্রায় একই হারে বাড়ে ও কমে। ফলে এদের ভেতরের বন্ধন অটুট থাকে এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনে কংক্রিটে ফাটল ধরে না।
৩. ভূমিকম্প ও ঝড়ের ধাক্কা সামলানো (Ductility)
• নমনীয়তা: ভূমিকম্প বা প্রচণ্ড ঝড়ের সময় ভবনে পার্শ্ববর্তী ঝাঁকুনি বা মোচড় (Shear and Torsion) লাগে। লোহার নমনীয়তা (Ductility) থাকায় এটি হঠাৎ ভেঙে না গিয়ে কিছুটা বেঁকে গিয়ে সেই ধাক্কা শোষণ করে নেয়।
• নিরাপত্তা: শুধুমাত্র কংক্রিটের তৈরি ভবন ভূমিকম্পে কোনো পূর্বসতর্কতা ছাড়াই হঠাৎ ধসে পড়তে পারে। কিন্তু রড ব্যবহার করলে ভবন সহজে ধসে পড়ে না, যা মানুষকে নিরাপদে বেরিয়ে আসার সুযোগ দেয়।
৪. কংক্রিটের সাথে দৃঢ় বন্ধন (Strong Bonding)
• খাঁজকাটা গঠন: নির্মাণকাজে ব্যবহৃত রডের গায়ে খাঁজ কাটা বা ঢেউ খেলানো (Deformed/Ribbed) থাকে। ঢালাইয়ের সময় তরল কংক্রিট এই খাঁজগুলোর ভেতরে ঢুকে শক্ত হয়ে যায়। ফলে লোহা ও কংক্রিট একে অপরের সাথে অত্যন্ত দৃঢ়ভাবে আটকে থাকে এবং পিছলে যায় না।