जिप्सम के अनुप्रयोग से संबंधित तकनीकी प्रश्न और उत्तर

जिप्सम पाउडर सामग्री में मिलाए गए जल धारण कारक की क्या भूमिका है?
उत्तर: प्लास्टरिंग जिप्सम, बॉन्डेड जिप्सम, कॉकिंग जिप्सम, जिप्सम पुट्टी और अन्य निर्माण सामग्री का उपयोग किया जाता है। निर्माण को सुगम बनाने के लिए, जिप्सम स्लरी के निर्माण समय को बढ़ाने के लिए उत्पादन के दौरान जिप्सम रिटार्डर मिलाए जाते हैं। यह रिटार्डर हेमीहाइड्रेट जिप्सम की हाइड्रेशन प्रक्रिया को रोकने के लिए मिलाया जाता है। इस प्रकार की जिप्सम स्लरी को संघनित होने से पहले 1 से 2 घंटे तक दीवार पर रखना आवश्यक होता है, और अधिकांश दीवारों में जल अवशोषण गुण होते हैं, विशेष रूप से ईंट की दीवारों में। इसके अलावा, एयर-कंक्रीट की दीवारें, छिद्रयुक्त इन्सुलेशन बोर्ड और अन्य हल्के वजन वाली नई दीवार सामग्री भी जल अवशोषण में सहायक होती हैं। इसलिए, जिप्सम स्लरी को जल-अवशोषित रखना चाहिए ताकि स्लरी में मौजूद पानी का कुछ हिस्सा दीवार में स्थानांतरित न हो जाए। ऐसा करने से, जिप्सम स्लरी के सख्त होने पर पानी की कमी हो सकती है और अपर्याप्त हाइड्रेशन हो सकता है, जिससे प्लास्टर और दीवार की सतह के बीच का जोड़ अलग हो सकता है और उसमें दरारें पड़ सकती हैं। जल-धारणकारी पदार्थ मिलाने का उद्देश्य जिप्सम घोल में निहित नमी को बनाए रखना है, जिससे सतह पर जिप्सम घोल की जलयोजन प्रतिक्रिया सुनिश्चित हो सके और बंधन की मजबूती बनी रहे। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले जल-धारणकारी पदार्थ सेलुलोज ईथर हैं, जैसे: मिथाइल सेलुलोज (MC), हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइल सेलुलोज (HPMC), हाइड्रॉक्सीएथाइल मिथाइल सेलुलोज (HEMC), आदि। इसके अतिरिक्त, जल धारण क्षमता को बेहतर बनाने के लिए पॉलीविनाइल अल्कोहल, सोडियम एल्जिनेट, संशोधित स्टार्च, डायटोमेशियस अर्थ, दुर्लभ पृथ्वी पाउडर, आदि का भी उपयोग किया जा सकता है।

चाहे किसी भी प्रकार का जल-अवशोषक जिप्सम के जलयोजन की दर को अलग-अलग मात्रा में विलंबित कर सकता हो, जल-अवशोषक की मात्रा अपरिवर्तित रहने पर यह सामान्यतः 15-30 मिनट तक जमने की प्रक्रिया को विलंबित कर सकता है। अतः, जल-अवशोषक की मात्रा को आवश्यकतानुसार कम किया जा सकता है।

जिप्सम पाउडर सामग्री में जल प्रतिधारण एजेंट की उचित मात्रा क्या है?
उत्तर: प्लास्टरिंग जिप्सम, बॉन्डिंग जिप्सम, कॉकिंग जिप्सम और जिप्सम पुट्टी जैसे निर्माण सामग्री में अक्सर जल-अवरोधक एजेंटों का उपयोग किया जाता है। चूंकि इस प्रकार के जिप्सम में एक मंदक मिलाया जाता है, जो अर्धहाइड्रेट जिप्सम की जलयोजन प्रक्रिया को रोकता है, इसलिए जिप्सम घोल पर जल-अवरोधक उपचार करना आवश्यक है ताकि घोल में मौजूद पानी का कुछ हिस्सा दीवार में स्थानांतरित न हो जाए, जिससे जिप्सम घोल के सख्त होने पर पानी की कमी और अपूर्ण जलयोजन हो सके। जल-अवरोधक एजेंट को मिलाने का उद्देश्य जिप्सम घोल में निहित नमी को बनाए रखना है, जिससे सतह पर जलयोजन प्रतिक्रिया सुनिश्चित हो सके और बंधन की मजबूती बनी रहे।

जिप्सम स्लरी का उपयोग जब मजबूत जल अवशोषण वाली दीवारों (जैसे कि वातित कंक्रीट, परलाइट इन्सुलेशन बोर्ड, जिप्सम ब्लॉक, ईंट की दीवारें आदि) पर किया जाता है, तो इसकी खुराक आम तौर पर 0.1% से 0.2% (जिप्सम को ध्यान में रखते हुए) होती है, और बॉन्डिंग जिप्सम, कॉकिंग जिप्सम, सरफेस प्लास्टरिंग जिप्सम या सरफेस थिन पुट्टी तैयार करते समय, जल-धारण एजेंट की मात्रा अधिक (आम तौर पर 0.2% से 0.5%) होनी चाहिए।

मिथाइल सेलुलोज (MC) और हाइड्रॉक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज (HPMC) जैसे जल-अवशोषक ठंडे तापमान में घुलनशील होते हैं, लेकिन पानी में सीधे घोलने पर ये शुरुआत में गांठें बना लेते हैं। जल-अवशोषक को जिप्सम पाउडर के साथ पहले से मिलाकर घोलना आवश्यक है। फिर इसे सूखे पाउडर के रूप में तैयार करें; पानी डालकर मिलाएं, 5 मिनट के लिए छोड़ दें, फिर से मिलाएं, इससे बेहतर परिणाम मिलेगा। हालांकि, आजकल सेलुलोज ईथर उत्पाद भी उपलब्ध हैं जो सीधे पानी में घुल जाते हैं, लेकिन सूखे पाउडर मोर्टार के उत्पादन पर इनका प्रभाव बहुत कम होता है।

जिप्सम से बनी कठोर संरचना में जलरोधक कारक किस प्रकार जलरोधक कार्य करता है?
उत्तर: विभिन्न प्रकार के जलरोधक एजेंट जिप्सम से बनी कठोर सतह पर अलग-अलग कार्यप्रणाली से जलरोधक कार्य करते हैं। इन्हें मूलतः निम्नलिखित चार तरीकों से सारांशित किया जा सकता है:

(1) कठोर किए गए जिप्सम की घुलनशीलता को कम करना, नरमी गुणांक को बढ़ाना, और कठोर किए गए पदार्थ में उच्च घुलनशीलता वाले कैल्शियम सल्फेट डाइहाइड्रेट को आंशिक रूप से कम घुलनशीलता वाले कैल्शियम लवण में परिवर्तित करना। उदाहरण के लिए, C7-C9 युक्त साबुनीकृत सिंथेटिक वसा अम्ल मिलाया जाता है, और साथ ही उचित मात्रा में क्विकलाइम और अमोनियम बोरेट मिलाया जाता है।

(2) कठोर पदार्थ में मौजूद महीन केशिका छिद्रों को अवरुद्ध करने के लिए एक जलरोधी फिल्म परत तैयार करना। उदाहरण के लिए, पैराफिन इमल्शन, एस्फाल्ट इमल्शन, रोजिन इमल्शन और पैराफिन-रोजिन मिश्रित इमल्शन, उन्नत एस्फाल्ट मिश्रित इमल्शन आदि का मिश्रण।

(3) कठोर किए गए पिंड की सतह ऊर्जा को इस प्रकार बदलें कि जल के अणु एक संसंजक अवस्था में हों और केशिका नलिकाओं में प्रवेश न कर सकें। उदाहरण के लिए, विभिन्न प्रकार के सिलिकॉन जल विकर्षक पदार्थों को शामिल किया जाता है, जिनमें विभिन्न प्रकार के पायसीकृत सिलिकॉन तेल शामिल हैं।

(4) कठोर शरीर की केशिका नलिकाओं में पानी के प्रवेश को रोकने के लिए बाहरी कोटिंग या डुबोने के माध्यम से, विभिन्न प्रकार के सिलिकॉन वॉटरप्रूफिंग एजेंटों का उपयोग किया जा सकता है। विलायक-आधारित सिलिकॉन जल-आधारित सिलिकॉन से बेहतर होते हैं, लेकिन पूर्व के कारण जिप्सम कठोर शरीर की गैस पारगम्यता कम हो जाती है।

हालांकि जिप्सम निर्माण सामग्री की जलरोधकता को अलग-अलग तरीकों से सुधारने के लिए विभिन्न जलरोधक एजेंटों का उपयोग किया जा सकता है, फिर भी जिप्सम एक हवा में कठोर होने वाला जेल जैसा पदार्थ है, जो बाहरी या दीर्घकालिक आर्द्र वातावरण के लिए उपयुक्त नहीं है, और केवल ऐसे वातावरण के लिए उपयुक्त है जहां गीली और सूखी स्थितियां बारी-बारी से होती रहती हैं।

जलरोधक एजेंट द्वारा भवन निर्माण में जिप्सम को किस प्रकार संशोधित किया जाता है?
उत्तर: जिप्सम वॉटरप्रूफिंग एजेंट के कार्य करने के दो मुख्य तरीके हैं: एक है घुलनशीलता को कम करके नरमी गुणांक को बढ़ाना, और दूसरा है जिप्सम सामग्री की जल अवशोषण दर को कम करना। जल अवशोषण को दो तरीकों से कम किया जा सकता है। पहला है कठोर जिप्सम की सघनता को बढ़ाना, यानी छिद्रों और संरचनात्मक दरारों को कम करके जिप्सम के जल अवशोषण को कम करना, जिससे जिप्सम की जल प्रतिरोधकता में सुधार हो। दूसरा है कठोर जिप्सम की सतही ऊर्जा को बढ़ाना, यानी छिद्रों की सतह पर जलरोधी परत बनाकर जिप्सम के जल अवशोषण को कम करना।

जलरोधक एजेंट जो छिद्रता को कम करते हैं, जिप्सम के महीन छिद्रों को अवरुद्ध करके और जिप्सम पिंड की सघनता बढ़ाकर अपना कार्य करते हैं। छिद्रता को कम करने के लिए कई मिश्रण उपलब्ध हैं, जैसे: पैराफिन इमल्शन, एस्फाल्ट इमल्शन, रोज़िन इमल्शन और पैराफिन एस्फाल्ट कंपोजिट इमल्शन। उचित संयोजन विधियों के तहत ये जलरोधक एजेंट जिप्सम की छिद्रता को कम करने में प्रभावी होते हैं, लेकिन साथ ही, जिप्सम उत्पादों पर इनका प्रतिकूल प्रभाव भी पड़ता है।

सतह ऊर्जा को बदलने वाला सबसे आम जलरोधी पदार्थ सिलिकॉन है। यह प्रत्येक छिद्र में प्रवेश कर सकता है, एक निश्चित लंबाई सीमा के भीतर सतह ऊर्जा को बदल सकता है, जिससे पानी के साथ संपर्क कोण बदल जाता है, पानी के अणु संघनित होकर बूंदें बनाते हैं, पानी के रिसाव को रोकते हैं, जलरोधक का उद्देश्य पूरा करते हैं और साथ ही प्लास्टर की वायु पारगम्यता को बनाए रखते हैं। इस प्रकार के जलरोधी एजेंटों में मुख्य रूप से सोडियम मिथाइल सिलिकोनेट, सिलिकॉन राल, पायसीकृत सिलिकॉन तेल आदि शामिल हैं। हालांकि, इस जलरोधी एजेंट के लिए आवश्यक है कि छिद्रों का व्यास बहुत बड़ा न हो, और साथ ही यह दबाव वाले पानी के रिसाव का प्रतिरोध नहीं कर सकता है, और जिप्सम उत्पादों की दीर्घकालिक जलरोधी और नमीरोधी समस्याओं का मूल रूप से समाधान नहीं कर सकता है।

घरेलू शोधकर्ताओं ने कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों को मिलाकर एक नई विधि विकसित की है। पॉलीविनाइल अल्कोहल और स्टीयरिक एसिड के सह-इमल्सीफिकेशन से प्राप्त कार्बनिक इमल्शन वॉटरप्रूफिंग एजेंट में फिटकरी और नेफ्थालीनसल्फोनेट एल्डिहाइड कंडेनसेट मिलाकर एक नया जिप्सम मिश्रित वॉटरप्रूफिंग एजेंट बनाया गया है। यह जिप्सम मिश्रित वॉटरप्रूफिंग एजेंट सीधे जिप्सम और पानी में मिलाया जा सकता है, जिप्सम के क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया में भाग लेता है और बेहतर वॉटरप्रूफिंग प्रभाव प्रदान करता है।

जिप्सम मोर्टार में फ्लोरेसेंस पर सिलान वॉटरप्रूफिंग एजेंट का निरोधात्मक प्रभाव क्या है?
उत्तर: (1) सिलान जलरोधक एजेंट के मिलाने से जिप्सम मोर्टार के फूलने की समस्या में काफी कमी आ सकती है, और एक निश्चित सीमा के भीतर सिलान की मात्रा बढ़ने के साथ जिप्सम मोर्टार के फूलने की समस्या को रोकने की क्षमता भी बढ़ती है। 0.4% सिलान का निरोधक प्रभाव आदर्श है, और इस मात्रा से अधिक होने पर इसका निरोधक प्रभाव स्थिर हो जाता है।

(2) सिलान मिलाने से न केवल मोर्टार की सतह पर एक हाइड्रोफोबिक परत बनती है जो बाहरी पानी के प्रवेश को रोकती है, बल्कि फ्लोरेसेंस बनाने के लिए आंतरिक क्षार के प्रवास को भी कम करती है, जिससे फ्लोरेसेंस के निरोधात्मक प्रभाव में काफी सुधार होता है।

(3) जबकि सिलान मिलाने से फ्लोरेसेंस काफी हद तक बाधित होता है, औद्योगिक उप-उत्पाद जिप्सम मोर्टार के यांत्रिक गुणों पर इसका कोई प्रतिकूल प्रभाव नहीं पड़ता है, और यह औद्योगिक उप-उत्पाद जिप्सम शुष्क-मिश्रण निर्माण सामग्री की आंतरिक संरचना और अंतिम भार वहन क्षमता के निर्माण को प्रभावित नहीं करता है।