সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, বহিঃস্থ দেয়াল নিরোধক প্রযুক্তির ক্রমাগত উন্নয়ন, সেলুলোজ উৎপাদন প্রযুক্তির ধারাবাহিক অগ্রগতি এবং এইচপিএমসি-এর নিজস্ব চমৎকার বৈশিষ্ট্যের কারণে, নির্মাণ শিল্পে এর ব্যাপক ব্যবহার শুরু হয়েছে।
এইচপিএমসি এবং সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণসমূহের মধ্যকার কার্যপ্রণালী আরও বিশদভাবে অন্বেষণ করার লক্ষ্যে, এই গবেষণাপত্রটি সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণসমূহের সংসক্তি বৈশিষ্ট্যের উপর এইচপিএমসি-র উন্নয়নমূলক প্রভাবের উপর আলোকপাত করে।
জমাট বাঁধার সময়
কংক্রিটের সেটিং টাইম প্রধানত সিমেন্টের সেটিং টাইমের সাথে সম্পর্কিত, এবং অ্যাগ্রিগেটের প্রভাব সামান্যই থাকে, তাই পানির নিচে অ-বিচ্ছুরণযোগ্য কংক্রিট মিশ্রণের সেটিং টাইমের উপর এইচপিএমসি-এর প্রভাব অধ্যয়নের জন্য এর পরিবর্তে মর্টারের সেটিং টাইম ব্যবহার করা যেতে পারে, কারণ মর্টারের সেটিং টাইম পানি দ্বারা প্রভাবিত হয়। অতএব, মর্টারের সেটিং টাইমের উপর এইচপিএমসি-এর প্রভাব মূল্যায়ন করার জন্য, মর্টারের পানি-সিমেন্ট অনুপাত এবং মর্টার অনুপাত স্থির করা প্রয়োজন।
পরীক্ষা অনুসারে, HPMC যোগ করলে মর্টার মিশ্রণের জমাট বাঁধা উল্লেখযোগ্যভাবে বিলম্বিত হয় এবং HPMC-এর পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে মর্টারের জমাট বাঁধার সময় ক্রমান্বয়ে দীর্ঘায়িত হয়। একই পরিমাণ HPMC-এর ক্ষেত্রে, বাতাসে গঠিত মর্টারের চেয়ে পানিতে ঢালাই করা মর্টার দ্রুত জমাট বাঁধে। মাঝারি ঢালাইয়ের ক্ষেত্রে জমাট বাঁধার সময় বেশি হয়। পানিতে পরিমাপ করলে, সাধারণ নমুনার তুলনায় HPMC মিশ্রিত মর্টারের প্রাথমিক জমাট বাঁধা ৬-১৮ ঘণ্টা এবং চূড়ান্ত জমাট বাঁধা ৬-২২ ঘণ্টা বিলম্বিত হয়। অতএব, HPMC ত্বরান্বিতকারী পদার্থের সাথে একত্রে ব্যবহার করা উচিত।
HPMC হলো একটি উচ্চ-আণবিক পলিমার, যার একটি ম্যাক্রোমলিকিউলার রৈখিক কাঠামো এবং কার্যকরী গ্রুপে একটি হাইড্রোক্সিল গ্রুপ থাকে। এটি মিশ্রণের জলের অণুর সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন তৈরি করতে পারে এবং মিশ্রণের জলের সান্দ্রতা বাড়িয়ে দেয়। HPMC-এর দীর্ঘ আণবিক শৃঙ্খলগুলো একে অপরকে আকর্ষণ করে, যার ফলে HPMC অণুগুলো একে অপরের সাথে জড়িয়ে একটি নেটওয়ার্ক কাঠামো তৈরি করে, যা সিমেন্ট এবং মিশ্রণের জলকে আবৃত করে রাখে। যেহেতু HPMC একটি ফিল্মের মতো নেটওয়ার্ক কাঠামো তৈরি করে এবং সিমেন্টকে আবৃত করে রাখে, তাই এটি মর্টারে জলের বাষ্পীভবন কার্যকরভাবে প্রতিরোধ করে এবং সিমেন্টের হাইড্রেশন হারকে বাধা দেয় বা ধীর করে দেয়।
রক্তক্ষরণ
মর্টারের ব্লিডিং প্রক্রিয়াটি কংক্রিটের মতোই, যা অ্যাগ্রিগেটের গুরুতর সেটেলমেন্ট ঘটায়। এর ফলে স্লারির উপরের স্তরের পানি-সিমেন্ট অনুপাত বেড়ে যায়, প্রাথমিক পর্যায়ে উপরের স্তরে ব্যাপক প্লাস্টিক সংকোচন ঘটে, এমনকি ফাটলও দেখা দেয় এবং স্লারির উপরিস্তরের শক্তি তুলনামূলকভাবে দুর্বল হয়ে পড়ে।
যখন ডোজ ০.৫% এর বেশি হয়, তখন মূলত কোনো ব্লিডিং (bleeding) দেখা যায় না। এর কারণ হলো, যখন HPMC মর্টারের সাথে মেশানো হয়, তখন এর একটি ফিল্ম-গঠনকারী এবং নেটওয়ার্ক কাঠামো থাকে, এবং ম্যাক্রোমলিকিউলের দীর্ঘ শৃঙ্খলে থাকা হাইড্রোক্সিল গ্রুপগুলোর শোষণের ফলে মর্টারের মধ্যে থাকা সিমেন্ট ও মিশ্রণের পানি একটি ফ্লোকুলেশন (flocculation) তৈরি করে, যা মর্টারের স্থিতিশীল কাঠামো নিশ্চিত করে। মর্টারে HPMC যোগ করার পর, অনেকগুলো স্বতন্ত্র ক্ষুদ্র বায়ু বুদবুদ তৈরি হয়। এই বায়ু বুদবুদগুলো মর্টারের মধ্যে সমানভাবে ছড়িয়ে পড়ে এবং অ্যাগ্রিগেটের জমাট বাঁধাকে বাধা দেয়। সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলোর উপর HPMC-এর প্রযুক্তিগত কার্যকারিতার একটি বড় প্রভাব রয়েছে, এবং এটি প্রায়শই ড্রাই পাউডার মর্টার এবং পলিমার মর্টারের মতো নতুন সিমেন্ট-ভিত্তিক যৌগিক উপকরণ তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, যার ফলে এর ভালো পানি ধারণ ক্ষমতা এবং প্লাস্টিক ধারণ ক্ষমতা তৈরি হয়।
মর্টার জলের চাহিদা
যখন HPMC-এর পরিমাণ কম থাকে, তখন এটি মর্টারের পানির চাহিদার উপর ব্যাপক প্রভাব ফেলে। নতুন মর্টারের প্রসারণ মাত্রা মূলত একই রাখার ক্ষেত্রে, একটি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে HPMC-এর পরিমাণ এবং মর্টারের পানির চাহিদা একটি রৈখিক সম্পর্কে পরিবর্তিত হয়, এবং মর্টারের পানির চাহিদা প্রথমে কমে এবং তারপর সুস্পষ্টভাবে বেড়ে যায়। যখন HPMC-এর পরিমাণ ০.০২৫%-এর কম থাকে, তখন একই প্রসারণ মাত্রায় এর পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে মর্টারের পানির চাহিদা কমে যায়, যা থেকে বোঝা যায় যে, যখন HPMC-এর পরিমাণ কম থাকে, তখন এটি মর্টারের পানি কমানোর প্রভাব ফেলে এবং HPMC-এর একটি বায়ু-প্রবেশকারী প্রভাবও রয়েছে। মর্টারের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে ক্ষুদ্র স্বাধীন বায়ু বুদবুদ থাকে, এবং এই বায়ু বুদবুদগুলো লুব্রিক্যান্ট হিসেবে কাজ করে মর্টারের তরলতা উন্নত করে। যখন এর পরিমাণ ০.০২৫%-এর বেশি হয়, তখন পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে মর্টারের পানির চাহিদাও বৃদ্ধি পায়। এর কারণ হলো, HPMC-এর নেটওয়ার্ক কাঠামো আরও সম্পূর্ণ হয় এবং দীর্ঘ আণবিক শৃঙ্খলে থাকা ফ্লোকগুলোর মধ্যকার ব্যবধান কমে যায়, যা আকর্ষণ ও সংসক্তির প্রভাব ফেলে এবং মর্টারের তরলতা কমিয়ে দেয়। তাই, প্রসারণের মাত্রা মূলত একই থাকা সত্ত্বেও, স্লারিতে পানির চাহিদা বৃদ্ধি পায়।
০১. বিচ্ছুরণ প্রতিরোধ পরীক্ষা:
অ্যান্টি-ডিসপারশন হলো অ্যান্টি-ডিসপারশন এজেন্টের গুণমান পরিমাপের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত সূচক। এইচপিএমসি হলো একটি জলে দ্রবণীয় পলিমার যৌগ, যা জলে দ্রবণীয় রেজিন বা জলে দ্রবণীয় পলিমার নামেও পরিচিত। এটি মিশ্রণের জলের সান্দ্রতা বাড়িয়ে মিশ্রণের ঘনত্ব বৃদ্ধি করে। এটি একটি হাইড্রোফিলিক পলিমার উপাদান যা জলে দ্রবীভূত হয়ে দ্রবণ বা ডিসপারশন তৈরি করতে পারে।
পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, ন্যাপথালিন-ভিত্তিক উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন সুপারপ্লাস্টিসাইজারের পরিমাণ বাড়লে, সুপারপ্লাস্টিসাইজারের সংযোজন সদ্য মিশ্রিত সিমেন্ট মর্টারের বিচ্ছুরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা কমিয়ে দেয়। এর কারণ হলো, ন্যাপথালিন-ভিত্তিক উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন ওয়াটার রিডিউসার একটি সারফ্যাক্ট্যান্ট। যখন ওয়াটার রিডিউসার মর্টারে যোগ করা হয়, তখন এটি সিমেন্ট কণার পৃষ্ঠে বিন্যস্ত হয়ে সিমেন্ট কণার পৃষ্ঠকে একই চার্জযুক্ত করে তোলে। এই বৈদ্যুতিক বিকর্ষণের ফলে সিমেন্ট কণা দ্বারা গঠিত ফ্লোকুলেশন কাঠামো ভেঙে যায় এবং কাঠামোর মধ্যে আবদ্ধ জল মুক্ত হয়ে যায়, যার ফলে সিমেন্টের একটি অংশের ক্ষয় হয়। একই সাথে, এটিও দেখা গেছে যে HPMC-এর পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে তাজা সিমেন্ট মর্টারের বিচ্ছুরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা ক্রমশ উন্নত হচ্ছে।
০২. কংক্রিটের শক্তির বৈশিষ্ট্য:
একটি পাইলট ফাউন্ডেশন প্রকল্পে, HPMC আন্ডারওয়াটার নন-ডিসপার্সিবল কংক্রিট অ্যাডমিক্সচার প্রয়োগ করা হয়েছিল এবং ডিজাইন স্ট্রেন্থ গ্রেড ছিল C25। মৌলিক পরীক্ষা অনুসারে, সিমেন্টের পরিমাণ ৪০০ কেজি, মিশ্রিত সিলিকা ফিউমের পরিমাণ ২৫ কেজি/মি³, HPMC-এর সর্বোত্তম পরিমাণ সিমেন্টের পরিমাণের ০.৬%, পানি-সিমেন্ট অনুপাত ০.৪২, বালির হার ৪০%, এবং ন্যাপথালিন-ভিত্তিক উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন ওয়াটার রিডিউসারের পরিমাণ সিমেন্টের ৮% হলে, বাতাসে থাকা কংক্রিট নমুনার ২৮ দিনের গড় শক্তি হয় ৪২.৬ মেগাপ্যাসকেল, ৬০ মিমি ড্রপ উচ্চতা থেকে পানিতে ফেলা কংক্রিটের ২৮ দিনের গড় শক্তি হয় ৩৬.৪ মেগাপ্যাসকেল, এবং বাতাসে তৈরি কংক্রিটের তুলনায় পানিতে তৈরি কংক্রিটের শক্তির অনুপাত হয় ৮৪.৮%, যার প্রভাব আরও বেশি তাৎপর্যপূর্ণ।
০৩. পরীক্ষায় দেখা যায়:
(1) HPMC যোগ করলে মর্টার মিশ্রণের জমাট বাঁধার সময় উল্লেখযোগ্যভাবে বিলম্বিত হয়। HPMC-এর পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে মর্টারের জমাট বাঁধার সময় ক্রমান্বয়ে বৃদ্ধি পায়। একই পরিমাণ HPMC থাকলে, বাতাসে জমাট বাঁধা মর্টারের চেয়ে জলের নিচে জমাট বাঁধা মর্টার দ্রুত জমাট বাঁধে। মাঝারি ছাঁচের জমাট বাঁধার সময় বেশি হয়। এই বৈশিষ্ট্যটি জলের নিচে কংক্রিট পাম্পিংয়ের জন্য উপকারী।
(2) হাইড্রোক্সিপ্রোপাইল মিথাইলসেলুলোজ মিশ্রিত সদ্য প্রস্তুত সিমেন্ট মর্টারের ভালো সংহতি বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং প্রায় কোনও ব্লিডিং নেই।
(3) HPMC-এর পরিমাণ এবং মর্টারের জলের চাহিদা প্রথমে হ্রাস পেয়েছিল এবং তারপরে সুস্পষ্টভাবে বৃদ্ধি পেয়েছিল।
(4) পানি হ্রাসকারী এজেন্টের মিশ্রণ মর্টারের জন্য বর্ধিত পানির চাহিদার সমস্যার উন্নতি করে, তবে এর ডোজ অবশ্যই যুক্তিসঙ্গতভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে, অন্যথায় সদ্য মিশ্রিত সিমেন্ট মর্টারের পানির নিচে ছড়িয়ে পড়ার প্রতিরোধ ক্ষমতা কখনও কখনও হ্রাস পাবে।
(5) HPMC মিশ্রিত সিমেন্ট পেস্টের নমুনা এবং খালি নমুনার গঠনে সামান্য পার্থক্য রয়েছে, এবং জলে ও বাতাসে ঢালা সিমেন্ট পেস্টের নমুনার গঠন ও ঘনত্বের মধ্যেও সামান্য পার্থক্য রয়েছে। ২৮ দিন ধরে জলের নিচে থাকা নমুনাটি সামান্য খসখসে হয়। এর প্রধান কারণ হলো, HPMC যোগ করার ফলে জলে ঢালার সময় সিমেন্টের ক্ষয় এবং বিচ্ছুরণ ব্যাপকভাবে কমে যায়, কিন্তু এটি সিমেন্ট পাথরের দৃঢ়তাও কমিয়ে দেয়। প্রকল্পে, জলের নিচে অ-বিচ্ছুরণের প্রভাব নিশ্চিত করার শর্তে, HPMC-এর পরিমাণ যতটা সম্ভব কমানো উচিত।
(6) HPMC আন্ডারওয়াটার নন-ডিসপারসিবল কংক্রিট অ্যাডমিক্সচার যোগ করে, ডোজ নিয়ন্ত্রণ করা শক্তির জন্য উপকারী। পাইলট প্রকল্পটি দেখায় যে ওয়াটার-ফর্মড কংক্রিট এবং এয়ার-ফর্মড কংক্রিটের শক্তির অনুপাত 84.8%, এবং এর প্রভাব তুলনামূলকভাবে উল্লেখযোগ্য।
পোস্ট করার সময়: মে-০৬-২০২৩