আমরা গত 20 বছরে পলিকারবক্সিলিক সুপারপ্লাস্টিকাইজার থেকে কী শিখেছি?

প্রায় 20 বছর আগে, পলিকারবক্সিলেট পলিমার (পিসিই) এর উপর ভিত্তি করে একটি অভিনব ধরণের সুপারপ্লাস্টাইজার উত্তর আমেরিকার কংক্রিট নির্মাণ বাজারে চালু হয়েছিল। যেমন 1970-এর দশকে ন্যাপথলিন-ভিত্তিক মিশ্রণের প্রবর্তন তাজা এবং শক্ত কংক্রিটের বিভিন্ন প্রকৌশল বৈশিষ্ট্যকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করেছে, পলিকারবক্সিলেটগুলি কংক্রিট মিশ্রণের কার্যকারিতাকে আরও উন্নত করেছে।

উদাহরণস্বরূপ, পিসিইগুলি স্ব-সংহত কংক্রিটের বিকাশকে সক্ষম করেছে এবং সেটিং সময়কে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত না করে দুই ঘন্টারও বেশি সময় ধরে স্লাম্প ধরে রাখতে সক্ষম করেছে। আমি একটি প্রধান রাসায়নিক সংমিশ্রণ কোম্পানির জন্য R&D এবং বিপণন দলের অংশ হওয়ার বিশেষাধিকার পেয়েছি যেটি 1990-এর দশকে পলিকারবক্সিলেট-ভিত্তিক পণ্যগুলির প্রথম সিরিজ চালু করেছিল। নির্মাণ খাতে প্রবর্তিত সমস্ত নতুন প্রযুক্তির মতো, একটি খাড়া শেখার বক্ররেখা রয়েছে, যা কংক্রিট নির্মাণে বিভিন্ন ধরণের উপকরণ এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে হাইলাইট করে। এই নিবন্ধটি বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশন এবং পরীক্ষাগার গবেষণা উভয় থেকে প্রাপ্ত কিছু মূল কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্যের সংক্ষিপ্তসার করে। পলিকারবক্সিলেট সুপারপ্লাস্টিকাইজারের সুবিধাগুলি পূর্বে দ্য কংক্রিট প্রযোজক-এ আলোচিত এবং প্রকাশিত হয়েছে।

পলিকারবক্সিলেট পরিবার

"পলিকারবক্সিলেট" শব্দটি পলিমারের একটি বিশাল পরিবারকে অন্তর্ভুক্ত করে যা রসায়নবিদরা কংক্রিট মিশ্রণে নির্দিষ্ট পারফরম্যান্স দেওয়ার জন্য ডিজাইন করতে পারেন। সাধারণ-উদ্দেশ্য PCE সুপারপ্লাস্টিকাইজারগুলির প্রবর্তনের পরে, নতুন পণ্যগুলি বিশেষভাবে উন্নত করা হয়েছে উচ্চ প্রাথমিক শক্তি এবং বিভিন্ন স্তরের স্লাম্প ধরে রাখার জন্য, সেইসাথে কংক্রিটে বায়ু সামগ্রী পরিচালনার জন্য বিভিন্ন ক্ষমতা প্রদানের জন্য। এক শ্রেণীর পলিকারবক্সিলেট প্রাথমিক মন্দাকে ন্যূনতমভাবে প্রভাবিত করে তবে একটি সময়-মুক্তির ফাংশন বৈশিষ্ট্যযুক্ত করে যা মিশ্রণের সময় প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে স্লাম্পকে অনুমানযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে দেয় (চিত্র 1 দেখুন)। ফলস্বরূপ, কাজের অবস্থার (পরিবহনের সময়, তাপমাত্রা, স্রাবের আগে বিলম্ব ইত্যাদি) এর উপর ভিত্তি করে পছন্দসই মন্দা ধরে রাখার জন্য প্রাক-মিশ্রিত কংক্রিটে বিভিন্ন মাত্রায় এই ধরনের পণ্য যোগ করা যেতে পারে। প্রায়শই, একটি সুপারপ্লাস্টিকাইজার তৈরি করা হয় দুই বা ততোধিক পিসিই-এর মিশ্রণ ব্যবহার করে প্রাথমিক শক্তি এবং দীর্ঘস্থায়ী মন্দা জীবনের সংমিশ্রণ অর্জনের জন্য। গবেষকরা বিবর্তিত উপাদান এবং নির্মাণ চাহিদার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে সক্রিয়ভাবে PCE পলিমার কাঠামো সামঞ্জস্য করতে থাকবেন।

• এয়ার এন্ট্রাপমেন্ট

প্রায় সমস্ত পলিকারবক্সিলেট-ভিত্তিক মিশ্রণগুলি সাধারণত পিসিই পলিমারগুলির সাথে যুক্ত অবাঞ্ছিত এয়ার এন্ট্রাপমেন্ট পরিচালনা করার জন্য একটি ডিফোমার দিয়ে তৈরি করা হয়। বায়ু-নিবেশিত এবং নন-এয়ার-এন্টট্রেনড কংক্রিট অ্যাপ্লিকেশন উভয়ের জন্য, বায়ুর সামগ্রী সাধারণত PCE সুপারপ্লাস্টিকাইজার পণ্য নির্বাচন করে কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে যা ব্যবহৃত উপকরণগুলির সাথে সবচেয়ে সামঞ্জস্যপূর্ণ। ফ্লাই অ্যাশের মধ্যে কার্বন সামগ্রীর পরিবর্তনশীলতা ধারাবাহিক বায়ু সামগ্রী ব্যবস্থাপনাকে জটিল করে তুলতে পারে, কারণ ডিফোমারের হাইড্রোফোবিক প্রকৃতি ফ্লাই অ্যাশের কার্বন দ্বারা তাদের শোষণের দিকে নিয়ে যেতে পারে। সামগ্রিকভাবে, পিসিই-ভিত্তিক পণ্যগুলি পলিনাফথালিন সালফোনেট (পিএনএস) ভিত্তিক সুপারপ্লাস্টিকাইজারের তুলনায় এয়ার-এন্ট্রেইনিং অ্যাডমিক্সচার (AEA) এর কার্যকারিতা বাড়াতে পারে, যা AEA এর কম ডোজ সমতুল্য বায়ু সামগ্রী অর্জনের অনুমতি দেয়।

• ক্লেসের প্রভাব

পিএনএস সুপারপ্লাস্টাইজারগুলির বিপরীতে, পিসিই পলিমার সহজে এবং অপরিবর্তনীয়ভাবে নির্দিষ্ট কাদামাটির জরিমানা দ্বারা শোষিত হয় যা বিভিন্ন সমষ্টিগত উত্সগুলিতে উপস্থিত থাকতে পারে। চিত্র 2 ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে 1.30 এর মিথিলিন নীল মান সহ একটি কাদামাটিযুক্ত বালি সামঞ্জস্যপূর্ণ মন্দা অর্জনের জন্য পিএনএস বনাম পিসিই-ভিত্তিক সুপারপ্লাস্টিসাইজারগুলির প্রয়োজনীয় ডোজগুলিকে প্রভাবিত করতে পারে। সাধারণত, কাদামাটি-মুক্ত বা কম কাদামাটি বালির সাথে, পিসিইগুলি অনুরূপ মন্দার জন্য পিএনএস-ভিত্তিক সুপারপ্লাস্টিকাইজারের প্রায় এক-তৃতীয়াংশ পরিমাণে ডোজ করা হয়। যাইহোক, যখন নির্দিষ্ট বালিতে কাদামাটি উপস্থিত থাকে, তখন পিএনএসের চেয়ে 50% পর্যন্ত বেশি PCE এর ডোজ প্রয়োজন হতে পারে। এইভাবে, যদি PCE সুপারপ্লাস্টিকাইজারের মাত্রায় অপ্রত্যাশিত বৃদ্ধি ঘটে, তাহলে সামগ্রিক সরবরাহে কাদামাটির জরিমানা পরীক্ষা করাকে অগ্রাধিকার দেওয়া উচিত।

• নমনীয় ডোজ

PNS-ভিত্তিক সুপারপ্লাস্টিকাইজারগুলির বিপরীতে, যা সবসময় বিলম্বে যুক্ত করা উচিত (অর্থাৎ, সিমেন্ট এবং জল মিশ্রিত হতে শুরু করার পরে), পিসিইগুলি সংযোজনের সময় তুলনামূলকভাবে সংবেদনশীল নয়, যা কংক্রিট ব্যাচিং প্রক্রিয়ার সময় বৃহত্তর নমনীয়তার অনুমতি দেয়।

• PNS সুপারপ্লাস্টিকাইজারের সাথে অসঙ্গতি

একই কংক্রিটের মিশ্রণে পিসিই এবং পিএনএস-ভিত্তিক পণ্যগুলি ব্যবহার করলে কার্যক্ষমতা দ্রুত হারাতে পারে। অতএব, এই দুটি প্রযুক্তি, PNS এবং PCE, একই কংক্রিট মিশ্রণে একত্রিত করা উচিত নয়।

• ক্যালসিয়াম-ভিত্তিক সেট অ্যাক্সিলারেটরের সাথে শক্তির সমন্বয়

যখন ক্যালসিয়াম সল্ট ধারণ করে সেট অ্যাক্সিলারেটর এবং ক্ষয় নিরোধকগুলির পাশাপাশি PCE সুপারপ্লাস্টিকাইজারগুলি ব্যবহার করা হয়, তখন PNS-ভিত্তিক পণ্যগুলি ব্যবহার করা অনুরূপ কংক্রিট মিশ্রণগুলির তুলনায় অপ্রত্যাশিত শক্তি বৃদ্ধি লক্ষ্য করা গেছে। শক্তি বৃদ্ধিতে এই সমন্বয়টি প্রথমে ক্যালসিয়াম নাইট্রাইট-ভিত্তিক জারা প্রতিরোধক ধারণকারী মিশ্রণে উল্লেখ করা হয়েছিল। সারণী 1-এ সংক্ষিপ্ত তথ্যগুলি একজন কংক্রিট উৎপাদক দ্বারা রিপোর্ট করা হয়েছে যিনি পূর্বে প্রেস্ট্রেসড পাইলস তৈরি করতে লিগনোসালফোনেট-ভিত্তিক ASTM C494 টাইপ এ ওয়াটার রিডুসার এবং টাইপ জি পিএনএস/লিগনিন-ভিত্তিক সুপারপ্লাস্টাইজারের সংমিশ্রণ ব্যবহার করেছিলেন।

সুপারপ্লাস্টিকাইজারকে PNS থেকে পলিকারবক্সিলেটে স্যুইচ করার মাধ্যমে অসাধারণ শক্তির পার্থক্যটি বৈজ্ঞানিক গবেষণার মাধ্যমে যাচাই করা হয়েছে এবং শক্তির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করার সময়ও সিমেন্টের উপাদান কমাতে সাহায্য করতে পারে। মজার বিষয় হল, শক্তির পার্থক্য হাইড্রেশনের বর্ধিত তাপের সাথে যুক্ত বলে মনে হয় না, বরং ক্যালসিয়াম-ভিত্তিক ত্বরণ বা ক্ষয়-প্রতিরোধকারী মিশ্রণ এবং পলিকারবক্সিলেট-ভিত্তিক মিশ্রণের সংমিশ্রণ দ্বারা উত্পাদিত একটি ঘন মাইক্রোস্ট্রাকচারের সাথে যুক্ত বলে মনে হয়।

PCE সুপারপ্লাস্টিকাইজার PNS/লিগনিন এবং টাইপ A জল-হ্রাসকারী পণ্যগুলিকে ডোজ হারের প্রায় এক-তৃতীয়াংশে প্রতিস্থাপন করেছে। অতিরিক্তভাবে, এটি লক্ষণীয় যে একই বায়ু সামগ্রী অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় AEA এর ডোজ PCE-মিশ্রিত কংক্রিটে 50% হ্রাস পেয়েছে।

সংক্ষেপে, যদিও কংক্রিট শিল্প বহুমুখিতা লাভ করার এবং PCE সুপারপ্লাস্টিকাইজারের সীমাবদ্ধতা বোঝার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য অন্তর্দৃষ্টি অর্জন করেছে, রসায়নবিদরা, কংক্রিট প্রযুক্তিবিদদের সহযোগিতায়, পরিষেবাটি উত্পাদন, স্থাপন এবং প্রসারিত করার জন্য নতুন ক্ষমতা বিকাশের জন্য পলিমার কাঠামো সংশোধন করতে থাকবে। কংক্রিট মিশ্রণের জীবন।