Self-healing concrete
স্ব-নিরাময় কংক্রিটকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে বা স্বায়ত্তশাসিতভাবে তার ফাটলগুলি ঠিক করার জন্য কংক্রিটের ক্ষমতা হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। এটি কেবল ফাটলগুলি সিল করে দেয় না, তবে কাঠামোগত উপাদানগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি আংশিক বা সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করে। এই ধরনের কংক্রিট স্ব-মেরামতকারী কংক্রিট নামেও পরিচিত। যেহেতু কংক্রিটের অন্যান্য নির্মাণ সামগ্রীর তুলনায় দুর্বল প্রসার্য শক্তি রয়েছে, তাই এটি প্রায়শই পৃষ্ঠে ফাটল তৈরি করে। এই ফাটলগুলি কংক্রিটের স্থায়িত্ব হ্রাস করে কারণ এগুলি ক্ষতিকারক যৌগযুক্ত তরল এবং গ্যাসের প্রবাহকে সহজতর করে। যদি মাইক্রোক্র্যাকগুলি প্রসারিত হয় এবং শক্তিবৃদ্ধিতে পৌঁছায়, তবে কংক্রিট নিজেই কেবল আক্রমণের জন্য সংবেদনশীল হবে না, তবে শক্তিবৃদ্ধি ইস্পাত বারগুলিও হবে। অতএব, ফাটলের প্রস্থ সীমিত করা এবং যত তাড়াতাড়ি সম্ভব এটি মেরামত করা অপরিহার্য। স্ব-নিরাময় কংক্রিট কেবল উপাদানটিকে আরও টেকসই করে তুলবে না, এটি কংক্রিট কাঠামোর পরিষেবা জীবন বৃদ্ধিতেও অবদান রাখবে এবং উপাদানটিকে আরও টেকসই ও পরিবেশ বান্ধব করে তুলবে। স্ব-নিরাময় কংক্রিটের জন্য একটি পুরানো এবং সুপরিচিত ঘটনা, কারণ এতে সহজাত স্বতঃস্ফূর্ত নিরাময়ের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। ক্লিঙ্কার খনিজগুলির ক্রমাগত হাইড্রেশন বা ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইডের কার্বনেশনের কারণে সময়ের সাথে সাথে ফাটলগুলি নিরাময় হতে পারে। অটোজেনস নিরাময় নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন কারণ এটি শুধুমাত্র ছোট ফাটল নিরাময় করতে পারে এবং শুধুমাত্র জল উপস্থিত থাকলে কার্যকর হয়। এই সীমাবদ্ধতা এটিকে ব্যবহার করা কঠিন করে তোলে। অন্যদিকে, ফাটলগুলির জন্য স্ব-নিরাময় ক্ষমতা প্রদানের জন্য কংক্রিট পরিবর্তন করা যেতে পারে। খনিজ সংযোজন, স্ফটিক সংমিশ্রণ এবং সুপারঅ্যাবসর্বেন্ট পলিমারের মতো সংমিশ্রণগুলি যোগ করে স্বয়ংক্রিয় নিরাময়ের উন্নতির জন্য অনেক সমাধান রয়েছে। উপরন্তু, কংক্রিটকে অন্তর্নির্মিত স্বায়ত্তশাসিত স্ব-নিরাময় কৌশলে পরিবর্তন করা যেতে পারে। ক্যাপসুল-ভিত্তিক স্ব-নিরাময়, ভাস্কুলার স্ব-নিরাময় এবং মাইক্রোবায়োলজিকাল স্ব-নিরাময় হল স্বায়ত্তশাসিত স্ব-নিরাময় কৌশলগুলির সবচেয়ে সাধারণ প্রকার। যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যঃ প্রচলিত সিমেন্টের তুলনায় সিএনটি-আরসি-র যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যে উল্লেখযোগ্য উন্নতি হয়েছে। লি এবং অন্যান্য। (2006) দেখিয়েছে যে সিএনটি যোগ করা সাধারণ সিমেন্ট পেস্টের তুলনায় সিমেন্ট পেস্টের সংকোচন শক্তি 23 শতাংশ এবং নমনীয় শক্তি 45 শতাংশ পর্যন্ত বৃদ্ধি করতে পারে। অধিকন্তু, সেলাগ (2017) রিপোর্ট করেছেন যে সিএনটি-আরসি-র স্থিতিস্থাপক মডুলাস প্লেইন সিমেন্ট পেস্টের তুলনায় 85 শতাংশ পর্যন্ত বৃদ্ধি করা যেতে পারে। সিএনটি যোগ করা সিমেন্ট পেস্টের ফ্র্যাকচার শক্তত্ব এবং নমনীয়তা বাড়িয়ে তুলতে পারে, যা এটিকে ক্র্যাকিংয়ের বিরুদ্ধে আরও প্রতিরোধী করে তোলে। সিএনটি-আরসি হিমায়িত-গলন চক্র, ক্লোরাইড আয়ন অনুপ্রবেশ এবং সালফেট আক্রমণের মতো পরিবেশগত কারণগুলির প্রতি উন্নত স্থায়িত্ব এবং প্রতিরোধের জন্যও দেখানো হয়েছে। ঝাং এবং ঝোউ (2014) রিপোর্ট করেছেন যে সিএনটি-র সংযোজন সিমেন্ট পেস্টে ক্লোরাইড আয়নগুলির বিচ্ছুরণ সহগ 60 শতাংশ পর্যন্ত হ্রাস করে বলে জানা গেছে, যা ক্লোরাইড-প্ররোচিত ক্ষয়ের বিরুদ্ধে উন্নত প্রতিরোধের ইঙ্গিত দেয়। ভূ-পৃষ্ঠের কূপ সিমেন্টকরণে প্রয়োগঃ ভূ-পৃষ্ঠের কূপ সিমেন্টকরণে সিএনটি-আরসি-র ব্যবহার তার অনন্য বৈশিষ্ট্যের কারণে উল্লেখযোগ্য মনোযোগ অর্জন করেছে। হাও এট আল-এর একটি সাম্প্রতিক গবেষণা। (2020) একটি মিথাইল মেথাক্রিলেট/কার্বন-ন্যানোটিউব পলিমার ন্যানোকম্পোজিট অ্যাডিটিভের সাথে তেল এবং গ্যাস ওয়েলবোর সিমেন্টের শক্তিবৃদ্ধির তদন্ত করেছে। সমীক্ষায় দেখা গেছে যে সিএনটি যোগ করার ফলে সিমেন্টের সংকোচন শক্তি 37 শতাংশ পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়েছে এবং নমনীয় শক্তি 22 শতাংশ পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়েছে। এটি কূপের সিমেন্টের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করতে সিএনটি-আরসি-র সম্ভাবনা প্রদর্শন করে, যা গ্যাস এবং তরল স্থানান্তর প্রতিরোধ এবং কূপের দীর্ঘমেয়াদী অখণ্ডতা নিশ্চিত করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আগুন এবং উচ্চ তাপমাত্রার পরে নিরাময়ের ক্ষমতাঃ সিএনটি-আরসি-র আরেকটি সুবিধা হল আগুন এবং উচ্চ তাপমাত্রার শিকার হওয়ার পরে নিরাময়ের ক্ষমতা। সেলাগ (2017)-এর একটি গবেষণা উচ্চ তাপমাত্রার শিকার হওয়ার পরে সিএনটি-আরসি-র নিরাময়ের ক্ষমতা তদন্ত করেছে। গবেষণায় দেখা গেছে যে সিমেন্ট পেস্টে সিএনটি যুক্ত করার ফলে উপাদানটির তাপীয় স্থিতিশীলতা উন্নত হয় এবং এটি 800 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় তার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য বজায় রাখতে সক্ষম হয়। উপরন্তু, উপাদানটি উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসার পরে এবং পরবর্তীকালে শীতল হওয়ার পরেও এটি তার নিরাময়ের ক্ষমতা বজায় রেখেছিল এবং তাপীয় লোডিং প্রক্রিয়া চলাকালীন যে কোনও ফাটল মেরামত করতে সক্ষম হয়েছিল (সেলাগ, 2017)। ইতিহাস প্রাচীন রোমানরা এক ধরনের চুনের মর্টার ব্যবহার করত যা স্ব-নিরাময় হিসাবে পাওয়া গেছে। স্ট্র্যাটলিংাইট স্ফটিকগুলি রোমান কংক্রিটের আন্তঃপৃষ্ঠীয় অঞ্চল বরাবর গঠিত হয়, যা সমষ্টি এবং মর্টারকে একত্রে আবদ্ধ করে এবং এই প্রক্রিয়াটি 2000 বছর পরেও অব্যাহত ছিল এবং এটি ভূতাত্ত্বিক মেরি জ্যাকসন এবং তার সহকর্মীরা 2014 সালে আবিষ্কার করেছিলেন। 1990-এর দশকের গোড়ার দিকে, ক্যারোলিন এম ড্রাই একটি কনফিগারেশন তৈরি করে প্রথম আধুনিক সমসাময়িক স্ব-নিরাময়ের পদ্ধতি তৈরি করেছিলেন যা একটি সিমেন্টিয়াস ম্যাট্রিক্সে এম্বেড করা তন্তু থেকে মেরামতের রাসায়নিকগুলি মুক্ত করতে সহায়তা করে। তারপর থেকে, গবেষণা সম্প্রদায় কংক্রিটের স্ব-নিরাময়ের বৈশিষ্ট্যগুলি অন্তর্ভুক্ত করার জন্য বিভিন্ন কৌশল তৈরি করেছে। অন্যান্য স্ব-নিরাময়ের উপকরণগুলির মধ্যে, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, স্ব-নিরাময়ের কংক্রিট গবেষণা কাজগুলি দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে কারণ সারকোস কস্ট অ্যাকশন, আরএম4এল, রিসিলিয়েন্স এবং স্মার্টিনসের মতো সরকারী অর্থায়নে গঠিত কনসোর্টিয়ামগুলির কারণে। পূর্বাভাসের সময়কালে স্ব-নিরাময় কংক্রিটের বিশ্বব্যাপী বাজারটি 36.8%-এর সিএজিআর-এ বৃদ্ধি পাবে বলে আশা করা হচ্ছে, যার আয় 2021 সালে 34.10 বিলিয়ন মার্কিন ডলার থেকে 2030 সালে 562.97 বিলিয়ন মার্কিন ডলারে বৃদ্ধি পাবে। বড় আকারের পরিকাঠামো প্রকল্পে ক্রমবর্ধমান বিনিয়োগ এবং দীর্ঘমেয়াদী লক্ষ্যের জন্য পরিকাঠামো প্রকল্পে জড়িত হওয়ার জন্য বিভিন্ন দেশের সরকারের মধ্যে ক্রমবর্ধমান সহযোগিতা বাজার সম্প্রসারণের কারণ। স্বয়ংক্রিয় নিরাময় সিমেন্টিয়াস পদার্থের স্বয়ংক্রিয় নিরাময় ক্র্যাক স্ব-বন্ধকে প্রভাবিত করে এবং পরবর্তীকালে, সংমিশ্রণের স্থায়িত্ব এবং শারীরিক-যান্ত্রিক কার্যকারিতা। এটি প্রাচীন কাঠামো এবং ভবনগুলির উল্লেখযোগ্য জীবন সম্প্রসারণের অন্যতম প্রধান কারণ হিসাবে বিবেচিত হয়। 1836 সালে ফরাসি একাডেমি অফ সায়েন্স দ্বারা সিমেন্ট-ভিত্তিক সংমিশ্রণে স্বতঃস্ফূর্ত স্ব-নিরাময় প্রথম লক্ষ্য করা যায়, যখন পাইপের ফাটল, জল-ধারণকারী কাঠামো ইত্যাদি স্ব-নিরাময় হয়। 1900-এর দশকে উল্লেখযোগ্য তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষামূলক গবেষণায় দেখা গেছে যে, স্বয়ংক্রিয় স্ব-নিরাময় প্রক্রিয়াগুলি বেশিরভাগই সিমেন্টিয়াস ম্যাট্রিক্সের অভ্যন্তরে শারীরিক, যান্ত্রিক এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলির সাথে যুক্ত। তথাকথিত "পৃষ্ঠ-নিয়ন্ত্রিত স্ফটিক বিকাশের" সময় যা ঘটে যখন ক্র্যাকিং প্ররোচিত হয়, ক্যালসিয়াম আয়নগুলি ফ্র্যাকচার ফেস থেকে অবিলম্বে অ্যাক্সেসযোগ্য হয় এবং স্ফটিক বৃদ্ধি ত্বরান্বিত হয়। ফাটলের দেওয়ালে ক্যালসাইটের একটি প্রাথমিক স্তর তৈরি হওয়ার পরে এবং পার্শ্ববর্তী কংক্রিট ম্যাট্রিক্স ক্যালসিয়াম আয়নগুলিতে কম সমৃদ্ধ হয়ে যাওয়ার পরে, তথাকথিত "বিচ্ছুরণ-নিয়ন্ত্রিত স্ফটিক বৃদ্ধিতে" রূপান্তর ঘটে, যার অর্থ হল যে Ca2 + আয়নগুলিকে অবশ্যই কংক্রিটের মাধ্যমে বিচ্ছুরিত হতে হবে, এবং ফাটল পৃষ্ঠে পৌঁছানোর জন্য এবং নিরাময় পণ্যগুলির বৃষ্টিপাত নিশ্চিত করার জন্য CaCO3 স্তর। স্পষ্টতই, দ্বিতীয় পর্যায়টি প্রথমটির তুলনায় অনেক ধীর। পোজ্জোলানিক সংযোজন সহ যৌগিক সিমেন্টের ক্ষেত্রে, ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইডের একটি অংশ, যা Ca2 + আয়নগুলির প্রাথমিক উৎস হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে, CSH গঠনের জন্য নির্দিষ্ট পোজ্জোলানিক বিক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়। এর ফলে ক্যালসিয়াম কার্বনেটের বিলম্বিত এবং দুর্বল বৃষ্টিপাত হবে। এই পরিকল্পনায় চিত্রিত অন্যান্য ছোটখাটো প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে রয়েছে ক্যালসিয়াম সিলিকেট হাইড্রেট দ্বারা জল শোষণের কারণে ফাটলের দেয়াল বরাবর হাইড্রেটেড সিমেন্ট পেস্টের ফোলাভাব এবং ধ্বংসাবশেষ ও সূক্ষ্ম কংক্রিট কণাগুলির মাধ্যমে যান্ত্রিক ফাটল আটকানো, ফাটল প্রক্রিয়ার সরাসরি ফলাফল বা ফাটলে প্রবেশ করা জলের অমেধ্যের ফলস্বরূপ। স্বয়ংক্রিয় নিরাময় প্রক্রিয়া শুধুমাত্র ছোট ফাটলের জন্য কার্যকর, যদিও নিরাময়যোগ্য ফাটলের জন্য সর্বাধিক প্রস্থের একটি বিস্তৃত পরিসর রয়েছেঃ 10-100 মাইক্রোমিটার, কখনও কখনও 200 মাইক্রোমিটার পর্যন্ত কিন্তু 300 মাইক্রোমিটারের কম, শুধুমাত্র জলের উপস্থিতিতে। তাদের নিয়ন্ত্রণ এবং পূর্বাভাস দেওয়া চ্যালেঞ্জিং কারণ তাদের সাধারণত ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা ফলাফল এবং বেশ কয়েকটি কারণ এবং চলকের উপর নির্ভরতা। 1) কংক্রিটের বয়স ও গঠন, 2) জলের উপস্থিতি এবং 3) কংক্রিট ফ্র্যাকচারের পুরুত্ব ও গঠন হল সবচেয়ে প্রভাবশালী উপাদান। উদ্দীপিত অটোজেনস নিরাময় যখন ফাটলের প্রস্থ সীমাবদ্ধ থাকে, তখন অটোজেনস নিরাময় আরও সফল হয়। জলের উপস্থিতিও একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। ক্রমাগত হাইড্রেশন বা ক্রিস্টালাইজেশনের উদ্দীপনা স্ব-নিরাময়কেও উৎসাহিত করে। অতএব, যে পদ্ধতিগুলি ফাটলের প্রস্থকে সীমাবদ্ধ করে, জল সরবরাহ করে, বা হাইড্রেশন বা ক্রিস্টালাইজেশন বাড়ায় সেগুলিকে অটোজেনস নিরাময়ের প্রচার বা বৃদ্ধি হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হবে। খনিজ সংযোজনের ব্যবহার স্ব-নিরাময়ের উপর খনিজ সংযোজনের প্রভাব সম্পর্কে বেশিরভাগ গবেষণা ব্লাস্ট-ফার্নেস স্ল্যাগ এবং ফ্লাই অ্যাশের উপর পরিচালিত হয়েছে। ক্রমাগত জলসেচ স্বয়ংক্রিয় নিরাময়কে উৎসাহিত করে কারণ এই সংযোজনগুলির প্রধান অংশগুলি বৃদ্ধ বয়সেও অ-জলযুক্ত থাকে। পোজ্জোলানিক প্রতিক্রিয়া, যা সিলিসিয়াস এবং/অথবা অ্যালুমিনিয়াম সংযোজন (ফ্লাই অ্যাশ, ব্লাস্ট-ফার্নেস স্ল্যাগ, সিলিকা ধোঁয়া, ক্যালসাইনড কাদামাটি ইত্যাদি)-এর জন্য নির্দিষ্ট। যৌগিক সিমেন্টের ক্ষেত্রে, দীর্ঘমেয়াদী সি. এস. এইচ বিকাশের ক্ষেত্রে সিমেন্ট শস্যের অবিচ্ছিন্ন হাইড্রেশনকে শক্তিশালী করতে পারে এবং ফলস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট মাত্রায় অটোজেনস স্ব-নিরাময়। স্ফটিক সংমিশ্রণের ব্যবহার "স্ফটিক সংমিশ্রণ" বাক্যাংশটি এমন একটি লেবেল যা কার্যকারিতা বা আণবিক কাঠামো নির্দেশ করে না কারণ এটি বাণিজ্যিকভাবে অ্যাক্সেসযোগ্য পণ্য থেকে উদ্ভূত হয় যার উপাদানগুলি প্রায়শই নির্দিষ্ট করা হয় না। ব্যবহারিকভাবে, বাণিজ্যিক স্ফটিক সংমিশ্রণগুলি পরিপূরক সিমেন্টিয়াস উপকরণ (এস. সি. এম) থেকে তাদের ডোজ দ্বারা আলাদা করা যেতে পারে, সাধারণত স্ফটিক সংমিশ্রণের জন্য সিমেন্টের ওজন দ্বারা 1 শতাংশ এবং এস. সি. এম-এর জন্য 5 শতাংশের বেশি। স্ফটিক সংমিশ্রণগুলি (সিএ) একটি অনন্য ধরনের ব্যাপ্তিযোগ্যতা-হ্রাসকারী সংমিশ্রণ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। ব্যাপ্তিযোগ্যতা হ্রাসকারী মিশ্রণের বিভাগে বিভিন্ন ধরনের উপকরণ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যা সাধারণ শব্দ "স্ফটিকাকার মিশ্রণ" দ্বারাও উল্লেখ করা যেতে পারে। উপরন্তু, বেশিরভাগ বাণিজ্যিক পণ্যের মধ্যে রয়েছে মালিকানাধীন উপাদান এবং সেগুলির গঠনগুলি গোপন রাখা হয়। যাইহোক, সাধারণভাবে, সিএগুলি অত্যন্ত হাইড্রোফিলিক পণ্য যা "সক্রিয় রাসায়নিক" দ্বারা তৈরি করা হয় যা প্রায়শই সিমেন্ট এবং বালির সাথে মিশ্রিত হয়। জলের উপস্থিতিতে, তারা বিক্রিয়া করে, জলে অদ্রবণীয় ছিদ্র/ক্র্যাক-ব্লকিং অবক্ষেপ তৈরি করে যা সি. এস. এইচ ঘনত্ব এবং জলের অনুপ্রবেশের প্রতিরোধকে উন্নত করে। আর্দ্রতার সংস্পর্শে এলে সিমেন্টের পরিমাণের 3 শতাংশ, 5 শতাংশ এবং 7 শতাংশে ব্যবহার করা হলে কংক্রিটের যান্ত্রিক গুণাবলী উন্নত করতে সিএ প্রদর্শিত হয়েছে। যাইহোক, উপরে উল্লিখিত শতাংশ একটি সংযোজন জন্য মোটামুটি উচ্চ হতে পারে। সুপারঅ্যাবসর্বেন্ট পলিমারের ব্যবহার প্রাকৃতিক, বা সিন্থেটিক 3ডি ক্রস-লিঙ্কড হোমোপলিমার বা উচ্চ তরল শোষণ ক্ষমতা সহ কপোলিমার। মনোমারের ধরন এবং ক্রস-লিঙ্কিং ঘনত্বের উপর নির্ভর করে স্ফীতির ক্ষমতা পরিবর্তিত হয় এবং 1000 গ্রাম গ্রাম-1-এ পৌঁছতে পারে। সর্বাধিক স্ফীতির কারণ হল অসমোটিক চাপ, যা বৈদ্যুতিকভাবে চার্জ করা গোষ্ঠীর উপস্থিতি এবং পলিমার ম্যাট্রিক্সের স্থিতিস্থাপক প্রত্যাহারকারী শক্তির সাথে সম্পর্কিত। উপরন্তু, যেহেতু আস্মোটিক চাপ জলীয় দ্রবণে আয়নগুলির ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত, তাই ফোলা মাধ্যমের আয়নিক শক্তি শোষণ আচরণকে যথেষ্ট প্রভাবিত করে। বেশ কয়েকটি প্রয়োগের ক্ষেত্র ছাড়াও (যেমন, স্যানিটারি এবং বায়োমেডিকাল সেক্টর, কৃষি ক্ষেত্র) যেখানে বর্তমানে এসএপি ব্যবহার করা হয়, আরও বেশি করে গবেষণা মর্টার/কংক্রিটের ক্ষেত্রে এসএপি ব্যবহারের দিকে মনোনিবেশ করছে। শক্তকরণের সময় স্ব-নির্জলীকরণ সংকোচনকে সীমাবদ্ধ করার জন্য, কম জল-থেকে-বাঁধাই অনুপাত সহ সিমেন্টিসিয়াস সিস্টেমে অভ্যন্তরীণ নিরাময়কারী এজেন্ট হিসাবে এসএপি যুক্ত করা হয়েছিল। অটোজেনস সংকোচন হ্রাস করার পাশাপাশি, হিমায়িত-গলানোর প্রতিরোধের উন্নতি করতে এবং স্ব-সীলমোহর এবং স্ব-নিরাময়ের বৈশিষ্ট্যগুলি প্ররোচিত করতে সিমেন্টিয়াস উপকরণগুলিতে এসএপি যুক্ত করা যেতে পারে। পরেরটির পরিপ্রেক্ষিতে, এসএপি-র অন্তর্ভুক্তি অনেক উদ্দেশ্য সাধন করে। প্রথম এবং সর্বাগ্রে, এসএপিগুলি, যা কংক্রিট মিশ্রণের সময় মিশ্রিত জল শোষণ করে এবং ম্যাট্রিক্স শক্ত হয়ে গেলে সঙ্কুচিত হয়, ম্যাক্রোপোরগুলি পিছনে ফেলে যায়। এই ম্যাক্রোপোরগুলি দুর্বল ম্যাট্রিক্স সাইট হিসাবে কাজ করে, একাধিক ক্র্যাকিংকে আকৃষ্ট করে এবং উৎসাহিত করে। উভয় ক্রিয়াই ফাটলগুলিকে এসএপি ম্যাক্রোপোরগুলি অতিক্রম করতে এবং সংকীর্ণ ফাটল তৈরি করার অনুমতি দিয়ে ফাটল বন্ধ করার প্রচার করে। যাইহোক, এই ম্যাক্রোপোরগুলি শক্তি হ্রাসের জন্য দায়ী হতে পারে, তবে সবসময় নয়, যেহেতু এসএপিগুলি অভ্যন্তরীণ নিরাময়ের এজেন্ট হিসাবেও কাজ করতে পারে এবং আরও হাইড্রেশন চালাতে পারে, যেমনটি আগে উল্লেখ করা হয়েছে। এগুলি সবই নির্ভর করে ব্যবহৃত এসএপি-র ধরন, কণার আকার ও আকৃতি, এসএপি-র সংখ্যা, মিশ্রণের ডাব্লু/সি অনুপাত, কার্যকারিতার ক্ষতির ক্ষতিপূরণের জন্য জল যোগ করা এবং অন্যান্য বিষয়ের মধ্যে মিশ্রণ কৌশলের উপর। স্বায়ত্তশাসিত স্ব-নিরাময় স্ব-নিরাময় একটি স্ব-নিরাময় ফাংশন দেওয়ার জন্য ম্যাট্রিক্সে অস্বাভাবিক প্রকৌশল পরিবর্তনের সংহতকরণের উপর নির্ভর করে। এনক্যাপসুলেশন দীর্ঘকাল ধরে নিরাময়ের এজেন্টগুলি সরাসরি ফাটলগুলিতে সরবরাহ করার জন্য পছন্দের পদ্ধতি হয়ে দাঁড়িয়েছে, যা জায়গায় মেরামতের অনুমতি দেয়। নিরাময় যৌগগুলিকে আবদ্ধ করার ক্ষেত্রে দুটি পদ্ধতি রয়েছেঃ বিচ্ছিন্ন এবং অবিচ্ছিন্ন। মূল পার্থক্যটি হ 'ল নিরাময়কারী এজেন্ট সংরক্ষণের জন্য ব্যবহৃত প্রক্রিয়া, যা চিকিত্সা করা যেতে পারে এমন ক্ষতির পরিমাণ, নিরাময়ের পুনরাবৃত্তি এবং প্রতিটি কৌশলের পুনরুদ্ধারের হার নির্ধারণ করে। যাইহোক, ক্যাপসুল সিস্টেম তৈরি থেকে শুরু করে ইন্টিগ্রেশন, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, ট্রিগার এবং নিরাময় মূল্যায়নের মাধ্যমে একটি এনক্যাপসুলেটেড-ভিত্তিক স্ব-নিরাময় ব্যবস্থার নকশায় বেশ কয়েকটি উপাদানের সমাধান করতে হবে। মাইক্রোএনক্যাপসুলেশন মাইক্রোএনক্যাপসুলেশন (ব্যাস <1 মিমি) সিমেন্টিসিয়াস সিস্টেমের জন্য স্বায়ত্তশাসিত স্ব-নিরাময়ের উপাদান তৈরির জন্য একটি জনপ্রিয় প্রযুক্তি হিসাবে রয়ে গেছে, যা হোয়াইট এট আল-এর অগ্রণী গবেষণা দ্বারা অনুপ্রাণিত। মাইক্রোক্যাপসুলগুলি সরাসরি ম্যাট্রিক্সে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছিল এবং ক্র্যাক বিকাশের পরে, এবং ক্র্যাক ভলিউমে মূলটি ছেড়ে দেওয়া হয়েছিল। স্রাবিত পদার্থটি তখন ক্র্যাক নিরাময়ের জন্য ম্যাট্রিক্সে একটি বিতরণকৃত অনুঘটকের সাথে প্রতিক্রিয়া জানাবে। বেশ কয়েকটি অনুষ্ঠানে, কংক্রিটের মাইক্রোক্যাপসুল-ভিত্তিক নিরাময়ের ধারণার প্রমাণ প্রমাণিত হয়েছে। সাম্প্রতিক ক্যাপসুল গবেষণা সক্রিয়করণ এবং শক্তকরণের জন্য ম্যাট্রিক্সের মধ্যে একটি অনুঘটকের একযোগে এম্বেডিংয়ের প্রয়োজনীয়তার জন্য আঠালো দ্বি-উপাদান ব্যবস্থার ব্যবহারের উপর জোর দেওয়া অব্যাহত রেখেছে। ওয়াং এবং অন্যান্য। মাইক্রোক্যাপসুলের সাথে অনুঘটকের অনুপাত 0.5 বলে পরামর্শ দেওয়া হয়েছে, যদিও অন্যরা এনক্যাপসুলেটেড ইপোক্সির সক্রিয়করণ নিশ্চিত করার জন্য মাইক্রোক্যাপসুলের সাথে অনুঘটকের অনুপাত 1.3 বলে পরামর্শ দিয়েছেন। যাইহোক, অত্যন্ত ক্ষারীয় সিমেন্টিয়াস ম্যাট্রিক্সে প্রতিক্রিয়াশীল জৈব নিরাময় এজেন্টগুলির দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীলতা এবং তাদের দীর্ঘমেয়াদী কার্যকারিতা অনিশ্চিত রয়ে গেছে। উদীয়মান গবেষণা, তবে, সিমেন্টিয়াস ম্যাট্রিক্সের খনিজ স্তরের সাথে সামঞ্জস্যতা এবং বন্ধনকে উৎসাহিত করে, এমন একটি ক্যাপসুলের দিকে অগ্রসর হয় যা এই জাতীয় নিরাময় পণ্য সরবরাহ করতে পারে; এর মধ্যে রয়েছে আবদ্ধ ব্যাকটেরিয়া বীজাণু এবং খনিজ কার্গো যেমন কলয়েডাল সিলিকা এবং সোডিয়াম সিলিকেট। প্রথমটি কার্বনেটের বৃষ্টিপাত বাড়িয়ে দিতে পারে, অপরটি ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইডকে আরও পছন্দসই সি. এস. এইচ জেল-এ রূপান্তরিত করতে পারে। ম্যাক্রোএনক্যাপসুলেশন ড্রাই ম্যাক্রোএনক্যাপসুলেশন ব্যবহার করে প্রাথমিক গবেষণাগুলির মধ্যে একটি পরিচালনা করে, কংক্রিটের ফাটল নিরাময়ের জন্য একটি মোনো-বা মাল্টিকম্পোনেন্ট মিথাইল মেথাক্রিলেট কোর সহ পলিপ্রোপিলিন এবং গ্লাস ফাইবারের প্রস্তাব দেয়। যান্ত্রিক শক্তিশালীকরণ, ক্র্যাক সীলমোহর এবং একটি সাশ্রয়ী ক্যাপসুলেটিং কৌশলের সংমিশ্রণ দ্বারা তন্তুগুলির নির্বাচন করা হয়েছিল। উপরন্তু, এই পদ্ধতিটি প্রতিস্থাপিত মাইক্রোক্যাপসুলের চেয়ে বেশি অনুকূল ছিল কারণ এটি নিরাময়কারী এজেন্টের একটি উচ্চ পরিমাণ ধরে রাখার সুবিধা এবং অনেক নিরাময়ের সম্ভাবনা দেয়। চূড়ান্ত উদ্দেশ্য ছিল সময়ের সাথে আঠালো ভাঙ্গন এড়ানো। নিরাময়কারী এজেন্টের মুক্তি ফাটল তৈরির দ্বারা শুরু হয়েছিল, যার ফলে রোপিত ভঙ্গুর তন্তুগুলি ধ্বংস হয়ে যায়। প্রক্রিয়াকরণের নিম্ন তাপমাত্রা এবং এক্সট্রুশন, ভর্তি এবং সীলমোহরের পর্যায়গুলিকে সংহত করার ক্ষমতা পলিমারিক ক্যাপসুলগুলি তৈরি করা সম্ভাব্যভাবে সহজ করে তোলে। নলাকার ক্যাপসুলের ক্ষেত্রে, ব্যাস 0.8 থেকে 5 মিমি পর্যন্ত হয় যাতে ফাটলের আকর্ষণীয় কৈশিক বল এবং তরল ভরের উপর মহাকর্ষীয় বল নলাকার ক্যাপসুলের কৈশিক প্রতিরোধক বল এবং সিল করা প্রান্ত থেকে উদ্ভূত নেতিবাচক চাপ বলকে অতিক্রম করতে যথেষ্ট হয়। অন্য কথায়, ম্যাট্রিক্সের ফাটলের প্রস্থ ক্যাপসুলের অভ্যন্তরীণ ব্যাসের চেয়ে কম হওয়া উচিত। ভাস্কুলার নিরাময় কংক্রিটের ভাস্কুলার নিরাময়ের ধারণাটি স্ব-নিরাময়ের জন্য একটি বায়োমিমেটিক পদ্ধতির ব্যবহার করে। মানব কার্ডিওভাসকুলার সিস্টেম, যা সারা শরীর জুড়ে রক্ত পরিচালনা করে এবং উদ্ভিদ ভাস্কুলার টিস্যু সিস্টেম, যা জাইলেম এবং ফ্লোয়েম নেটওয়ার্কের মাধ্যমে খাদ্য, জল এবং খনিজ পরিবহন করে, ভাস্কুলার নেটওয়ার্ক সিস্টেমের উদাহরণ। একইভাবে, কংক্রিটের ভাস্কুলার নেটওয়ার্কগুলি ক্ষতিগ্রস্ত এলাকায় তরল নিরাময় রাসায়নিক পরিবহন করতে পারে। তাত্ত্বিকভাবে, এই নিরাময়কারী পদার্থটি কোনও বাহ্যিক উৎস থেকে সরবরাহ করা হলে ক্ষতিগ্রস্ত উপাদানের পরিমাণের কোনও সীমা নেই যা স্থির করা যেতে পারে। ড্রাই দ্বারা প্রাথমিক কাজের মধ্যে কংক্রিটের মধ্যে দীর্ঘ, পাতলা কাচের চ্যানেলগুলি এম্বেড করা অন্তর্ভুক্ত ছিল। এই স্ব-নিরাময় প্রক্রিয়াটি অবশেষে স্কেল আপ করা হয়েছিল এবং একটি নমুনা সেতুর ডেকে ব্যবহার করা হয়েছিল। এই অত্যন্ত ভঙ্গুর উপকরণগুলির সাথে কংক্রিট ঢালাইয়ের অসুবিধা এই কৌশলটির ব্যাপক ব্যবহারকে বাধা দেওয়ার একটি বাধা ছিল। এনক্যাপসুলেশন পদ্ধতির তুলনায় ভাস্কুলার কৌশলের উল্লেখযোগ্য সুবিধা হল নিরাময়কারী এজেন্ট ক্রমাগত পরিচালিত হতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, বিভিন্ন ধরনের কংক্রিটের ক্ষতি নিরাময়ের জন্য বিভিন্ন সময়ে বিভিন্ন নিরাময়কারী এজেন্ট ব্যবহার করা যেতে পারে। উপরন্তু, নিরাময়কারী এজেন্টকে চাপের মধ্যে সরবরাহ করা যেতে পারে যাতে নিশ্চিত করা যায় যে এটি কাঙ্ক্ষিত ক্ষতির অঞ্চলে পৌঁছেছে, কংক্রিটের ফ্র্যাকচার ঠিক করার জন্য ইপোক্সি ইনজেকশনের ধারণার মতো। কংক্রিটের ক্ষেত্রে বিভিন্ন ধরনের ভাস্কুলার নেটওয়ার্ক প্রয়োগ করা হয়েছে। সহজতম সংস্করণটিতে একটি 1ডি চ্যানেল রয়েছে, যার উভয় প্রান্ত কংক্রিটের পৃষ্ঠ থেকে অ্যাক্সেসযোগ্য। ক্ষতিগ্রস্ত এলাকায় নিরাময়কারী এজেন্ট স্থানান্তরের জন্য বিভিন্ন এবং বিকল্প পথ দেওয়ার জন্য কংক্রিটের জটিল দ্বি-এবং ত্রিমাত্রিক চ্যানেল নেটওয়ার্ক তৈরি করা হয়েছে। নেটওয়ার্কের ভিতরে মাল্টিফ্লো জংশন নোড ব্যবহার করে, এই জটিল আকারগুলিও ব্যবহার করা হয়েছে। মাইক্রোবিয়াল ক্রিয়াকলাপের উপজাত হিসাবে ক্যালসিয়াম কার্বনেট গঠন কংক্রিটের স্ব-নিরাময়ের ক্ষমতাকে "প্রকৌশল" করার জন্য একটি অতিরিক্ত পদ্ধতি। এটি একটি সম্ভাব্য পরিবেশগতভাবে উপকারী কৌশল হওয়ার পাশাপাশি সক্রিয় এবং দীর্ঘস্থায়ী ফাটল মেরামতের সম্ভাবনা ধারণ করে। প্রায়শই চুনাপাথর নামে পরিচিত ক্যালসিয়াম কার্বনেটের (সি. এ. সি. ও 3) একটি কার্যকর বন্ধন ক্ষমতা রয়েছে এবং এটি বর্তমান কংক্রিট গঠনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। বিদ্যমান ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইড (পোর্টল্যান্ডাইট) খনিজগুলির কার্বনেশনের ফলে, ক্যালসিয়াম কার্বনেট কংক্রিট মিশ্রণ নকশায় অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে বা কংক্রিট ম্যাট্রিক্সের ভিতরে রাসায়নিকভাবে তৈরি করা যেতে পারে। কংক্রিটের ম্যাট্রিক্সের ভিতরে উৎপন্ন চুনাপাথর ছিদ্র পূরণের মাধ্যমে ম্যাট্রিক্সের ঘনত্ব বৃদ্ধি করতে পারে এবং ক্র্যাককে স্ব-নিরাময়ে সহায়তা করতে পারে, এর (জল) ব্যাপ্তিযোগ্যতা হ্রাস করতে পারে এবং ফলস্বরূপ হারিয়ে যাওয়া শক্তি পুনরুদ্ধার করতে পারে। যদি পরিস্থিতি অনুকূল হয়, তবে বেশিরভাগ ব্যাকটেরিয়া দ্রবণ থেকে সি. এ. সি. ও 3-কে অবক্ষেপিত করতে পারে। যাইহোক, ব্যাকটেরিয়া CaCO3-এর বৃষ্টিপাতের জন্য স্বতন্ত্র বিপাকীয় পথ অনুসরণ করে ব্যাকটেরিয়ার কার্বনেটোজেনেসিটি পরিবর্তিত হয়। উপরন্তু, অনেক বহিরাগত চলক বৃষ্টিপাতের দক্ষতাকে প্রভাবিত করে এবং একই ব্যাকটেরিয়ার প্রভেদকে বিভিন্ন পরিমাণে কার্বনেট উৎপাদন করতে বাধ্য করে। এটি সম্ভবত একটি আর্দ্র-শুষ্ক পরিবেশে, নিরাময় আরও দ্রুত ঘটে। উপরন্তু, জৈবিক ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে দ্রুত এবং আরও কার্যকর নিরাময় অর্জনের জন্য ফাটলের প্রস্থ নিয়ন্ত্রণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আরও দেখুন রেফারেন্স কংক্রিট জৈব উপাদান স্মার্ট উপকরণ