Geopolymer cement
জিওপলিমার সিমেন্ট একটি বাঁধাই ব্যবস্থা যা ঘরের তাপমাত্রায় শক্ত হয়ে যায়। এটি প্রচলিত পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের চেয়ে আরও বেশি পরিবেশ বান্ধব বিকল্প। এটি সিমেন্ট উৎপাদনের কার্বন পদচিহ্ন উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করার জন্য ন্যূনতম প্রক্রিয়াজাত প্রাকৃতিক উপকরণ বা শিল্প উপজাতের উপর নির্ভর করে, পাশাপাশি অনেক সাধারণ কংক্রিট স্থায়িত্বের সমস্যাগুলির জন্য অত্যন্ত প্রতিরোধী। জিওপলিমার সিমেন্ট রয়েছে যা পোর্টল্যান্ড-ভিত্তিক সিমেন্টের চেয়ে দ্রুত নিরাময় করতে পারে। জিওপলিমার সিমেন্ট উৎপাদনের জন্য একটি অ্যালুমিনোসিলিকেট অগ্রদূত উপাদান যেমন মেটাকোলিন বা ফ্লাই অ্যাশ, একটি ব্যবহারকারী-বান্ধব ক্ষারীয় বিকারক (উদাহরণস্বরূপ, সোডিয়াম বা পটাসিয়াম দ্রবণীয় সিলিকেটের মোলার অনুপাত সিওও2: এম2ও ≤ 1.65, এম হচ্ছে না বা কে) এবং জল (নীচে "ব্যবহারকারী-বান্ধব" বিকারকটির সংজ্ঞা দেখুন) প্রয়োজন। ক্যালসিয়াম ক্যাটায়ন, প্রায়শই ব্লাস্ট ফার্নেস স্ল্যাগের উৎস যোগ করার মাধ্যমে ঘরের তাপমাত্রা শক্ত করা আরও সহজেই অর্জন করা যায়। পোর্টল্যান্ড-ভিত্তিক সিমেন্টের তুলনায় দ্রুত নিরাময়ের জন্য জিওপলিমার সিমেন্ট তৈরি করা যেতে পারে; কিছু মিশ্রণ 24 ঘন্টার মধ্যে তাদের চূড়ান্ত শক্তি অর্জন করে। যাইহোক, এগুলি অবশ্যই ধীরে ধীরে সেট করতে হবে যাতে এগুলি একটি ব্যাচ প্লান্টে মিশ্রিত করা যায়, হয় প্রাক-কাস্টিং বা কংক্রিট মিক্সারে সরবরাহের জন্য। জিওপলিমার সিমেন্টের সিলিকেট শিলা-ভিত্তিক সমষ্টির সাথে একটি শক্তিশালী রাসায়নিক বন্ধন গঠনের ক্ষমতাও রয়েছে। 2010 সালের মার্চ মাসে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পরিবহন বিভাগের একটি বিভাগ, ফেডারেল হাইওয়ে অ্যাডমিনিস্ট্রেশন (এফ. এইচ. ডব্লিউ. এ) জিওপলিমার কংক্রিট শিরোনামে একটি টেকব্রিফ প্রকাশ করেছে যেখানে বলা হয়েছেঃ বহুমুখী, সাশ্রয়ী জিওপলিমার সিমেন্টের উৎপাদন যা মূলত পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের মতো মিশ্রিত এবং শক্ত করা যেতে পারে যা একটি গেম চেঞ্জিং অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করবে, যা পরিবহন পরিকাঠামো এবং বিল্ডিং শিল্পের নির্মাণে বিপ্লব ঘটাবে। জিওপলিমার কংক্রিট 'জিওপলিমার সিমেন্ট' এবং 'জিওপলিমার কংক্রিট' শব্দের অর্থের মধ্যে প্রায়শই বিভ্রান্তি থাকে। একটি সিমেন্ট একটি বাঁধাই, যেখানে কংক্রিট হল যৌগিক উপাদান যা সিমেন্টের সঙ্গে জল (বা জিওপলিমার সিমেন্টের ক্ষেত্রে একটি ক্ষারীয় দ্রবণ) এবং পাথরের সমষ্টিগুলির মিশ্রণ ও শক্তকরণের ফলে তৈরি হয়। উভয় ধরনের উপাদান (জিওপলিমার সিমেন্ট এবং জিওপলিমার কংক্রিট) আন্তর্জাতিকভাবে বিভিন্ন বাজারে বাণিজ্যিকভাবে পাওয়া যায় রসায়নঃ পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট বনাম জিওপলিমার সিমেন্ট বামঃ ক্যালসিয়াম সিলিকেট হাইড্রেট (সি-এস-এইচ) এবং পোর্টল্যান্ডাইট, সিএ (ওএইচ) 2-এ ক্যালসিয়াম সিলিকেটের হাইড্রেশনের মাধ্যমে পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের সেটিং এবং শক্তকরণ। ডানদিকেঃ পটাসিয়াম অলিগো-(সিয়ালেট-সিলোক্সো)-এর পলি-ঘনীভবনের মাধ্যমে জিওপলিমার সিমেন্টকে পটাসিয়াম পলি (সিয়ালেট-সিলোক্সো) ক্রস লিঙ্কযুক্ত নেটওয়ার্কে স্থাপন করা। যদি একটি জিওপলিমার যৌগের তাপ বিন্যাসের প্রয়োজন হয় তবে এটিকে জিওপলিমার সিমেন্ট বলা হয় না বরং জিওপলিমার বাইন্ডার বলা হয়। ক্ষার-সক্রিয় উপাদান বনাম জিওপলিমার সিমেন্ট জিওপলিমারাইজেশন রসায়নের জন্য উপযুক্ত পরিভাষা এবং ধারণার প্রয়োজন যা স্পষ্টতই পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট বিশেষজ্ঞদের দ্বারা ব্যবহৃত শব্দগুলির থেকে আলাদা। মূল নিবন্ধ জিওপলিমার সংক্ষিপ্তসার করে কিভাবে জিওপলিমার সিমেন্ট অজৈব পলিমারের বিভাগের অন্তর্গত। এই বিষয়ে, অস্ট্রেলিয়ান জিওপলিমার অ্যালায়েন্স তাদের ওয়েবসাইটে নিম্নলিখিত বিবৃতিটি তুলে ধরেছেঃ "জোসেফ ডেভিডভিটস এই রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি এবং ফলস্বরূপ উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলি আরও ভালভাবে ব্যাখ্যা করার জন্য একটি জিওপলিমার (একটি সি/আল অজৈব পলিমার) ধারণাটি তৈরি করেছিলেন। এটি করার জন্য প্রচলিত সিমেন্ট রসায়নের ধ্রুপদী ক্রিস্টালাইন হাইড্রেশন রসায়ন থেকে দূরে দৃষ্টিভঙ্গিতে একটি বড় পরিবর্তন প্রয়োজন। আজ অবধি এই পরিবর্তনটি ক্ষার সক্রিয় সিমেন্টের ক্ষেত্রে অনুশীলনকারীদের দ্বারা ভালভাবে গৃহীত হয়নি যারা এখনও পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট পরিভাষায় এই ধরনের প্রতিক্রিয়া রসায়ন ব্যাখ্যা করার প্রবণতা রাখে। প্রকৃতপক্ষে, জিওপলিমার সিমেন্টকে কখনও কখনও ক্ষার-সক্রিয় সিমেন্ট এবং কংক্রিট হিসাবে ভুল করা হয়, যা 50 বছরেরও বেশি আগে ভি. ডি. প্রাক্তন সোভিয়েত ইউনিয়নের ইউক্রেনে গ্লুখোভস্কি। এগুলি মূলত "মৃত্তিকা সিলিকেট কংক্রিট" এবং "মৃত্তিকা সিমেন্ট" নামে পরিচিত ছিল। যেহেতু পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট কংক্রিটগুলি ক্ষতিকারক ক্ষার-সমষ্টিগত বিক্রিয়া দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে, এ. এ. আর বা ক্ষার-সিলিকা বিক্রিয়া তৈরি করে এ. এস. আর (উদাহরণস্বরূপ দেখুন কংক্রিট কাঠামোতে আর. আই. এল. ই. এম কমিটি 219-এ. সি. এস সমষ্টিগত বিক্রিয়া), তাই শব্দের ক্ষার-সক্রিয়করণ সিভিল ইঞ্জিনিয়ারদের উপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলে। যাইহোক, জিওপলিমার সিমেন্টগুলি সাধারণত এই ক্ষতিকারক প্রতিক্রিয়াগুলি দেখায় না (বৈশিষ্ট্যগুলিতে নীচে দেখুন), যখন একটি উপযুক্ত সমষ্টি নির্বাচন করা হয়-জিওপলিমারগুলি অ্যাসিডিক মাধ্যমগুলিতেও কাজ করতে পারে, যা তাদের এএএম থেকে আরও বিচ্ছিন্ন করে দেয়। উপরন্তু, ক্ষার-সক্রিয় পদার্থগুলি পলিমার নয়, তাই এগুলিকে জিওপলিমার বলা এবং ভুল করা যায় না। প্রকৃতপক্ষে, পলিমার রসায়ন ক্যালসিয়াম হাইড্রেট বা অবক্ষেপ রসায়নের তুলনায় মৌলিকভাবে আলাদা। তা সত্ত্বেও, বেশ কয়েকজন সিমেন্ট বিজ্ঞানী ক্ষার-সক্রিয় পদার্থ বা ক্ষার-সক্রিয় ভূ-পলিমার সম্পর্কিত পরিভাষার প্রচার চালিয়ে যাচ্ছেন। এই সিমেন্টগুলি, সংক্ষেপে এএএম, ক্ষার-সক্রিয় স্ল্যাগ, ক্ষার-সক্রিয় কয়লা ফ্লাই অ্যাশ এবং বিভিন্ন মিশ্রিত সিমেন্টিং সিস্টেমের নির্দিষ্ট ক্ষেত্রগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে (দেখুন আরআইএলইএম টেকনিক্যাল কমিটি 247-ডিটিএ)। ব্যবহারকারী-বান্ধব ক্ষারীয়-বিকারক যদিও ভূ-পলিমারাইজেশন বিষাক্ত জৈব দ্রাবকগুলির উপর নির্ভর করে না, তবে কেবল জলের উপর নির্ভর করে, তবে এর জন্য রাসায়নিক উপাদানগুলির প্রয়োজন যা বিপজ্জনক হতে পারে এবং তাই কিছু নিরাপত্তা পদ্ধতির প্রয়োজন হয়। উপাদানগত নিরাপত্তা নিয়মগুলি ক্ষারীয় পণ্যগুলিকে দুটি বিভাগে শ্রেণীবদ্ধ করেঃ ক্ষয়কারী পণ্য (এখানে নামকরণ করা হয়েছেঃ প্রতিকূল) এবং উত্তেজক পণ্য (এখানে নামকরণ করা হয়েছেঃ বন্ধুত্বপূর্ণ)। দুটি শ্রেণী তাদের নিজ নিজ লোগোর মাধ্যমে স্বীকৃত। টেবিলটিতে কিছু ক্ষারীয় রাসায়নিক এবং তাদের সংশ্লিষ্ট নিরাপত্তা লেবেল তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। ক্ষয়কারী পণ্যগুলি অবশ্যই গ্লাভস, চশমা এবং মাস্ক দিয়ে পরিচালনা করতে হবে। এগুলি ব্যবহারকারী-শত্রুভাবাপন্ন এবং যথাযথ নিরাপত্তা পদ্ধতি ছাড়া গণ প্রয়োগগুলিতে প্রয়োগ করা যায় না। দ্বিতীয় বিভাগে একজন পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট বা হাইড্রেটেড চুন, সাধারণ ভর পণ্য খুঁজে পায়। এই শ্রেণীর ভূ-পলিমারিক ক্ষারীয় বিকারকগুলিকে ব্যবহারকারী-বান্ধব হিসাবেও অভিহিত করা যেতে পারে, যদিও ক্ষারীয় উপাদানের উত্তেজক প্রকৃতি এবং পাউডারের সম্ভাব্য শ্বাস-প্রশ্বাসের ঝুঁকির জন্য এখনও উপযুক্ত ব্যক্তিগত সুরক্ষামূলক সরঞ্জাম নির্বাচন এবং ব্যবহারের প্রয়োজন হয়, যেমন যে কোনও পরিস্থিতিতে যেখানে রাসায়নিক বা পাউডার পরিচালনা করা হয়। তথাকথিত ক্ষার-সক্রিয়-উপাদান বা ক্ষার-সক্রিয় ভূ-পলিমারের বিকাশ (পরেরটিকে কেউ কেউ ভুল পরিভাষা হিসাবে বিবেচনা করে), পাশাপাশি সাহিত্য এবং ইন্টারনেটে পাওয়া বেশ কয়েকটি রেসিপি, বিশেষত ফ্লাই অ্যাশের উপর ভিত্তি করে, মোলার অনুপাত সহ ক্ষার সিলিকেট ব্যবহার করে সিওও 2: এম 2 ও 1.20 এর নিচে, বা বিশুদ্ধ নাওএইচ (8 এম বা 12 এম) ভিত্তিক সিস্টেম। এই শর্তগুলি সাধারণ শ্রমশক্তির জন্য ব্যবহারকারী-বান্ধব নয় এবং মাঠে নিযুক্ত হলে ব্যক্তিগত সুরক্ষামূলক সরঞ্জামগুলির যত্নশীল বিবেচনার প্রয়োজন হয়। প্রকৃতপক্ষে, আইন, প্রবিধান এবং রাষ্ট্রীয় নির্দেশাবলী শ্রমিকদের সুরক্ষার জন্য আরও স্বাস্থ্য সুরক্ষা এবং সুরক্ষা প্রোটোকল প্রয়োগের জন্য চাপ দেয়। অন্যদিকে, এই ক্ষেত্রে ব্যবহৃত জিওপলিমার সিমেন্টের রেসিপিগুলিতে সাধারণত ক্ষারীয় দ্রবণীয় সিলিকেট থাকে যার প্রারম্ভিক মোলার অনুপাত 1.45 থেকে 1.95, বিশেষত 1.6 থেকে 1.85, অর্থাৎ। ব্যবহারকারী-বান্ধব শর্ত। এটি হতে পারে যে গবেষণার জন্য, কিছু পরীক্ষাগার রেসিপিগুলির 1.20 থেকে 1.45 পরিসরে মোলার অনুপাত রয়েছে। ভূ-পলিমার সিমেন্ট বিভাগ ভূ-পলিমার সিমেন্টের বিভাগগুলির মধ্যে রয়েছেঃ স্ল্যাগ-ভিত্তিক ভূ-পলিমার সিমেন্ট। শিলা-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট। ফ্লাই অ্যাশ-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট টাইপ 1: ক্ষার-সক্রিয় ফ্লাই অ্যাশ জিওপলিমার। টাইপ 2: স্ল্যাগ/ফ্লাই অ্যাশ-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট। ফেরো-সিয়ালেট-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট। স্ল্যাগ-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট উপাদানঃ মেটাকোলিন (এমকে-750) + ব্লাস্ট ফার্নেস স্ল্যাগ + ক্ষার সিলিকেট (ব্যবহারকারী-বান্ধব)। জিওপলিমারিক মেকআপঃ সিঃ আল = 2 প্রকৃতপক্ষে সি এর কঠিন দ্রবণঃ আল = 1, সিএ-পলি (ডাই-সিয়ালেট) (অ্যানোরথাইট প্রকার) + সিঃ আল = 3, কে-পলি (সিয়ালেট-ডিসিলক্সো) (অর্থোক্লেজ প্রকার) এবং সি-এস-এইচ সিএ-সিলিকেট হাইড্রেট। 1980-এর দশকে বিকশিত প্রথম জিওপলিমার সিমেন্ট ছিল (কে, না, সিএ)-পলি (সিয়ালেট) (বা স্ল্যাগ-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট) ধরনের এবং জোসেফ ডেভিডভিটস এবং জে. এল দ্বারা পরিচালিত গবেষণা উন্নয়নের ফলস্বরূপ। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের লোন স্টার ইন্ডাস্ট্রিজের সয়্যার পিরামিন্ট সিমেন্ট আবিষ্কার করেন। আমেরিকান পেটেন্ট আবেদনটি 1984 সালে দায়ের করা হয়েছিল এবং পেটেন্ট ইউএস 4,509,985 1985 সালের 9ই এপ্রিল 'আর্লি হাই-স্ট্রেংথ মিনারেল পলিমার' শিরোনামে মঞ্জুর করা হয়েছিল। শিলা-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট নির্বাচিত আগ্নেয়গিরির টফগুলির সাথে নির্দিষ্ট পরিমাণে এমকে-750 প্রতিস্থাপনের ফলে সাধারণ স্ল্যাগ-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্টের তুলনায় আরও ভাল বৈশিষ্ট্য এবং কম নির্গমন সহ জিওপলিমার সিমেন্ট পাওয়া যায়। উৎপাদনের উপাদানঃ মেটাকোলিন এমকে-750, ব্লাস্ট ফার্নেস স্ল্যাগ, আগ্নেয়গিরির টফ (ক্যালসাইন বা ক্যালসাইন নয়), মাইন টেলিং এবং ক্ষার সিলিকেট (ব্যবহারকারী-বান্ধব)। জিওপলিমারিক মেকআপঃ সিঃ আল = 3, প্রকৃতপক্ষে সি এর কঠিন দ্রবণঃ আল = 1 সিএ-পলি (ডাই-সিয়ালেট) (অ্যানোরথাইট প্রকার) + সিঃ আল = 3-5 (না, কে)-পলি (সিল্যাট-মাল্টিসিলোক্সো) এবং সি-এস-এইচ সিএ-সিলিকেট হাইড্রেট। ফ্লাই অ্যাশ-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট পরে, 1997 সালে, স্ল্যাগ-ভিত্তিক জিওপলিমারিক সিমেন্টের উপর পরিচালিত কাজের উপর ভিত্তি করে, একদিকে ফ্লাই অ্যাশ থেকে জিওলাইটের সংশ্লেষণের উপর, অন্যদিকে, সিলভারস্ট্রিম এট আল। এবং ভ্যান জারসভেল্ড এবং ভ্যান ডেভেন্টার জিওপলিমারিক ফ্লাই অ্যাশ-ভিত্তিক সিমেন্ট তৈরি করেছিলেন। সিলভারস্ট্রিম এবং অন্যান্য। মার্কিন পেটেন্ট 5,601,643-এর শিরোনাম ছিল 'ফ্লাই অ্যাশ সিমেন্টিয়াস উপাদান এবং একটি পণ্য তৈরির পদ্ধতি'। বর্তমানে, সিলিসিয়াস (ইএন 197) বা ক্লাস এফ (এএসটিএম সি618) ফ্লাই অ্যাশের উপর ভিত্তি করে দুটি প্রকার রয়েছেঃ টাইপ 1: ক্ষার-সক্রিয় ফ্লাই অ্যাশ জিওপলিমার (ব্যবহারকারী-শত্রুতাপূর্ণ): অনেক ক্ষেত্রে 60-80 ডিগ্রি সেলসিয়াসে তাপ নিরাময়ের প্রয়োজন হয়; সিমেন্ট হিসাবে আলাদাভাবে তৈরি করা হয় না, বরং সরাসরি ফ্লাই-অ্যাশ ভিত্তিক কংক্রিট হিসাবে উত্পাদিত হয়। NaOH (ব্যবহারকারী-শত্রুতাপূর্ণ) + ফ্লাই অ্যাশঃ আংশিকভাবে প্রতিক্রিয়াশীল ফ্লাই অ্যাশ কণা একটি অ্যালুমিনো-সিলিকেট জেলে সিঃ আল = 1 থেকে 2, জিওলাইটিক ধরনের (চাবাজাইট-না এবং সোডালাইট) কাঠামোর সাথে এম্বেড করা থাকে। টাইপ 2: স্ল্যাগ/ফ্লাই অ্যাশ-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট (ব্যবহারকারী-বান্ধব): কক্ষ-তাপমাত্রা সিমেন্ট শক্তকরণ। ব্যবহারকারী-বান্ধব সিলিকেট সলিউশন + ব্লাস্ট ফার্নেস স্ল্যাগ + ফ্লাই অ্যাশঃ সিঃ আল = 2, (সিএ, কে)-পলি (সিয়ালেট-সিলোক্সো) সহ একটি জিওপলিমেরিক ম্যাট্রিক্সে এম্বেড করা ফ্লাই অ্যাশ কণা। ফেরো-সিয়ালেট-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্টের বৈশিষ্ট্যগুলি শিলা-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্টের অনুরূপ তবে উচ্চ আয়রন অক্সাইড সামগ্রী সহ ভূতাত্ত্বিক উপাদানগুলি জড়িত। জিওপলিমেরিক গঠনটি পলি (ফেরো-সিয়ালেট) (সিএ, কে)-(-ফে-ও)-(সি-ও-আল-ও-) ধরনের। এই ব্যবহারকারী-বান্ধব জিওপলিমার সিমেন্টটি উন্নয়ন এবং বাণিজ্যিকীকরণের পর্যায়ে রয়েছে। অস্ট্রেলিয়ান কংক্রিট বিশেষজ্ঞ বি. ভি. রাঙ্গনের মতে, কংক্রিটের ক্রমবর্ধমান বিশ্বব্যাপী চাহিদা সব ধরনের জিওপলিমার সিমেন্টের বিকাশের জন্য একটি দুর্দান্ত সুযোগ, যার ফলে উৎপাদনের সময় কার্বন ডাই অক্সাইড কম মুক্তি পায়। নির্গমনের বৈপরীত্য পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট ক্লিঙ্কার তৈরিতে ক্যালসিয়াম কার্বনেটের ক্যালসিনেশন এবং সিমেন্ট সেটিং এবং শক্তকরণের জন্য প্রয়োজনীয় দুটি প্রধান ক্যালসিয়াম সিলিকেট পর্যায় (অ্যালাইট এবং বেলাইট) গঠন জড়িত থাকেঃ 3 CaCO3 + SiO2 → Ca3SiO5 + 3 CO2 (অ্যালাইট উৎপাদন,) 2 CaCO3 + SiO2 → Ca2SiO4 + 2 CO2 (বেলাইট উৎপাদন,) ক্যালসিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম এবং আয়রন অক্সাইডের সাথে জড়িত অন্যান্য প্রতিক্রিয়াগুলিও ট্রাইকালসিয়াম অ্যালুমিনেট () এবং ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনোফেরাইট (), ক্লিঙ্কারের গৌণ উপাদানগুলির গঠনের দিকে পরিচালিত করে। 1 টন পোর্টল্যান্ড ক্লিঙ্কারের উৎপাদন সরাসরি প্রায় 0.55 টন রাসায়নিক উৎপন্ন করে, সরাসরি এই প্রতিক্রিয়াগুলির একটি পণ্য হিসাবে, এবং প্রায় 0.40 টন অতিরিক্ত কার্বন ডাই অক্সাইড উৎপাদনের জন্য কার্বনেসিয়াস জ্বালানির জ্বলন প্রয়োজন, যদিও প্রক্রিয়া দক্ষতা এবং জ্বালানী হিসাবে বর্জ্যের ব্যবহারের মাধ্যমে এটি হ্রাস করা হচ্ছে। যাইহোক, মোট 1 টন পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট 0.8-1.0 টন কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমনের দিকে পরিচালিত করে। তুলনামূলকভাবে, জিওপলিমার সিমেন্টগুলি মূল উপাদান হিসাবে ক্যালসিয়াম কার্বনেটের উপর নির্ভর করে না এবং উৎপাদনের সময় অনেক কম উৎপাদন করে, অর্থাৎ। 40 শতাংশ থেকে 80-90%-এর মধ্যে হ্রাস। 1993 সালের মার্চ মাসে ইলিনয়ের শিকাগোর আমেরিকান পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট অ্যাসোসিয়েশন আয়োজিত একটি সিম্পোজিয়ামে জোসেফ ডেভিডভিটস এই বিষয়ে প্রথম গবেষণাপত্রটি প্রদান করেন। পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট শিল্প কঠোরভাবে প্রতিক্রিয়া জানিয়েছিল যে, শুধুমাত্র দহন নির্গমনের দিকে মনোনিবেশ করে ক্যালসিয়াম কার্বনেট পচন সম্পর্কিত অংশটি অন্তর্ভুক্ত না করে নির্গমন সংখ্যা সরবরাহ করার জন্য আইনি প্রতিষ্ঠানগুলিকে তদবির করে। 1997 সালে বৈজ্ঞানিক পত্রিকা নিউ সায়েন্টিস্টে লেখা একটি নিবন্ধে বলা হয়েছে যেঃ সিমেন্ট উৎপাদন থেকে নির্গমনের অনুমান শুধুমাত্র পূর্ববর্তী উৎস [জ্বালানী জ্বলন]-এর উপর কেন্দ্রীভূত হয়েছে। জলবায়ু পরিবর্তন সম্পর্কিত জাতিসংঘের আন্তঃসরকারী প্যানেল নির্গমনে এই শিল্পের মোট অবদান 2.4 শতাংশ রাখে; টেনেসির ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির কার্বন ডাই অক্সাইড তথ্য বিশ্লেষণ কেন্দ্র 2.6 শতাংশ উদ্ধৃত করেছে। এখন জিওপলিমার ইনস্টিটিউটের জোসেফ ডেভিডোভিটস প্রথমবারের মতো উভয় উৎসের দিকে নজর দিয়েছেন। তিনি হিসেব করেছেন যে, বিশ্বে বছরে 1.4 বিলিয়ন টন সিমেন্ট উৎপাদন [বিশ্বের] বর্তমান নির্গমনের 7 শতাংশ উৎপাদন করে। পনেরো বছর পরে (2012), পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট নির্গমন বছরে 3 বিলিয়ন টনের কাছাকাছি হওয়ায় পরিস্থিতি আরও খারাপ হয়েছে। তুলনামূলক শক্তির ব্যবহার নিয়মিত পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট, শিলা-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট এবং ফ্লাই অ্যাশ-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্টের জন্য শক্তির চাহিদা এবং নির্গমন। পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট এবং একই শক্তির জিওপলিমার সিমেন্টের মধ্যে তুলনা করা হয়, অর্থাৎ। 28 দিনে গড়ে 40 এমপিএ। এই বিষয়ে বেশ কয়েকটি গবেষণা প্রকাশিত হয়েছে যা নিম্নলিখিত উপায়ে সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারেঃ শিলা-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট উৎপাদনে রয়েছেঃ 70 শতাংশ ওজন ভূতাত্ত্বিক যৌগ (700 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ক্যালসাইন করা) ব্লাস্ট ফার্নেস স্ল্যাগ ক্ষার-সিলিকেট দ্রবণ (শিল্প রাসায়নিক, ব্যবহারকারী-বান্ধব)। ব্লাস্ট ফার্নেস স্ল্যাগের উপস্থিতি ঘরের তাপমাত্রা শক্ত করে এবং যান্ত্রিক শক্তি বাড়ায়। মার্কিন পোর্টল্যান্ড সিমেন্ট অ্যাসোসিয়েশনের (2006) মতে, পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের শক্তির চাহিদা 4700 এমজে/টন (গড়)। শিলা-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্টের গণনা নিম্নলিখিত পরামিতিগুলির সাথে করা হয়ঃ-বিস্ফোরণ চুল্লি স্ল্যাগ ইস্পাত শিল্প থেকে উপ-পণ্য হিসাবে উপলব্ধ (কোনও অতিরিক্ত শক্তির প্রয়োজন নেই);-বা অবশ্যই তৈরি করতে হবে (অ-দানাদার স্ল্যাগ বা ভূতাত্ত্বিক সম্পদ থেকে পুনরায় গলানো)। সবচেয়ে অনুকূল ক্ষেত্রে-উপ-পণ্য হিসাবে স্ল্যাগের প্রাপ্যতা-পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের তুলনায় রক-ভিত্তিক জিওপলিমার-সিমেন্ট তৈরিতে শক্তির চাহিদা 59 শতাংশ হ্রাস পেয়েছে। সবচেয়ে কম অনুকূল ক্ষেত্রে-স্ল্যাগ উৎপাদন-হ্রাস 43 শতাংশে পৌঁছেছে। উৎপাদনের সময় নির্গমন সবচেয়ে অনুকূল ক্ষেত্রে-উপ-পণ্য হিসাবে স্ল্যাগের প্রাপ্যতা-পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের তুলনায় শিলা-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্ট তৈরির সময় নির্গমন 80 শতাংশ হ্রাস পায়। সবচেয়ে কম অনুকূল ক্ষেত্রে-স্ল্যাগ উৎপাদন-হ্রাস 70 শতাংশে পৌঁছেছে। ফ্লাই অ্যাশ-ভিত্তিক সিমেন্ট ক্লাস এফ ফ্লাই অ্যাশ এগুলির আর কোনও তাপ চিকিত্সার প্রয়োজন হয় না। তাই হিসাব করা সহজ। একজন 0.09 থেকে 0.25 টন/1 টন ফ্লাই অ্যাশ-ভিত্তিক সিমেন্টের মধ্যে নির্গমন অর্জন করে, অর্থাৎ। নির্গমন যা 75 থেকে 90 শতাংশের মধ্যে হ্রাস পায়। সাধারণত, জিওপলিমার বাইন্ডারের প্রধান সমস্যাগুলির মধ্যে একটি হল এর দুর্বল কার্যকারিতাঃ ক্ষার-সক্রিয় ফ্লাই অ্যাশের সাধারণ পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের তুলনায় অনেক বেশি প্লাস্টিকের সান্দ্রতা রয়েছে এবং দ্রুত স্থাপনের প্রবণতা রয়েছে। কয়েক মিনিটের মধ্যে, এটি "অত্যন্ত সান্দ্র, নিয়ন্ত্রণহীন কংক্রিট মিশ্রণ" তৈরি করতে পারে। এই সমস্যাগুলি পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের ক্ষেত্রেও দেখা দিয়েছিল, যার ফলে মিশ্র নকশা এবং মিশ্রণের বিকাশ ঘটে যা কার্যকারিতা বাড়ায়; সীমিত পরিমাণে, এই কৌশলগুলি জিওপলিমার বাইন্ডারে প্রয়োগ করা যেতে পারে। পরীক্ষামূলক প্রমাণ থেকে জানা যায় যে জিওপলিমার কার্যকারিতা বাড়ানোর অসংখ্য উপায় রয়েছেঃ প্রিকার্সার এবং অ্যাক্টিভেটরের বিভিন্ন সংমিশ্রণ ব্যবহার করে অ্যাক্টিভেটরের ঘনত্ব এবং অ্যাক্টিভেটরের অনুপাত সামঞ্জস্য করা জল/বাইন্ডার অনুপাত বৃদ্ধি করা (পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের মতো, এটি কার্যকারিতা বৃদ্ধি করবে এবং কংক্রিটের শক্তি হ্রাস করবে, যা তারপর তাপ নিরাময়ের মতো শক্তি-বর্ধনকারী ব্যবস্থা দ্বারা প্রতিহত করা যেতে পারে) নির্দিষ্ট প্রিকার্সার/অ্যাক্টিভেটর সংমিশ্রণে নির্দিষ্ট প্রচলিত সুপারপ্লাস্টিসাইজার যুক্ত করা জিওপলিমার বাইন্ডারের জন্য নতুন উন্নত সুপারপ্লাস্টিসাইজার যুক্ত করা (যেমন অ্যালকোফিন, গ্রাউন্ড গ্রানুলেটেড ব্লাস্ট-ফার্নেস স্ল্যাগ, গ্লাস পাউডার এবং রাইস হাস্ক) এই কৌশলগুলি ব্যবহার করে, জিওপলিমার বাইন্ডার উপযুক্ত বলে প্রমাণিত হয়েছে। শিলা-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্টের বৈশিষ্ট্য (সিএ, কে)-পলি (সিয়ালেট-ডিসিলক্সো) সেটিংয়ের সময় সংকোচন দেখুনঃ <0.05%, পরিমাপযোগ্য নয়। সংকোচন শক্তি (একক অক্ষীয়): 28 দিনে 90 এমপিএ (উচ্চ প্রাথমিক শক্তি গঠনের জন্য, 4 ঘন্টা পরে 20 এমপিএ)। নমনীয় শক্তিঃ 28 দিনে 10-15 এমপিএ (24 ঘন্টা পরে 10 এমপিএর উচ্চ প্রাথমিক শক্তির জন্য)। তরুণ মডুলাসঃ> 2 জিপিএ। হিমায়িত-গলনঃ ভর হ্রাস <0.1% (এ. এস. টি. এম. ডি. 4842), শক্তি হ্রাস <5% 180 চক্রের পরে। আর্দ্র-শুষ্কঃ ভর হ্রাস <0.1% (এ. এস. টি. এম. ডি. 4843)। 180 দিন পর জলে লিচিংঃ K2O <0.015%। জল শোষণঃ <3 শতাংশ, ব্যাপ্তিযোগ্যতার সাথে সম্পর্কিত নয়। জলবাহী ব্যাপ্তিযোগ্যতাঃ 10−10 মি/সে। সালফিউরিক অ্যাসিড, 10 শতাংশঃ প্রতিদিন 0.1 শতাংশ ভর হ্রাস। হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, 5 শতাংশঃ প্রতিদিন 1 শতাংশ ভর হ্রাস। KOH 50%: প্রতিদিন ভর ক্ষতি 0.02%। অ্যামোনিয়া দ্রবণঃ কোনও পর্যবেক্ষণকৃত ভর হ্রাস নেই। সালফেট দ্রবণঃ 28 দিনে সংকোচন 0.02%। অ্যালকালি-সমষ্টিগত বিক্রিয়াঃ পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের (এ. এস. টি. এম. সি. 227) তুলনায় 250 দিন (− <আই. ডি. 1>) পর কোনও সম্প্রসারণ নয়। এই ফলাফলগুলি 1993 সালে প্রকাশিত হয়েছিল। জিওপলিমার বাইন্ডার এবং সিমেন্ট, এমনকি 10 শতাংশ পর্যন্ত ক্ষারের উপাদান সহ, কোনও বিপজ্জনক ক্ষার-সমষ্টিগত প্রতিক্রিয়া তৈরি করে না যখন স্বাভাবিক প্রতিক্রিয়াশীলতার সমষ্টি সহ ব্যবহার করা হয়। মানগুলির প্রয়োজনীয়তা 2012 সালের জুন মাসে, প্রতিষ্ঠান এ. এস. টি. এম ইন্টারন্যাশনাল (প্রাক্তন আমেরিকান সোসাইটি ফর টেস্টিং অ্যান্ড ম্যাটেরিয়ালস, এ. এস. টি. এম) জিওপলিমার বাইন্ডার সিস্টেমের উপর একটি সিম্পোজিয়ামের আয়োজন করে। সিম্পোজিয়ামের ভূমিকায় বলা হয়েছেঃ যখন পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের জন্য পারফরম্যান্সের নির্দিষ্টকরণ লেখা হয়েছিল, তখন জিওপলিমারের মতো নন-পোর্টল্যান্ড বাইন্ডারগুলি ক্রমবর্ধমান গবেষণা করা হচ্ছে, বিশেষ পণ্য হিসাবে বাজারজাত করা হচ্ছে এবং কাঠামোগত কংক্রিটের ব্যবহারের জন্য অন্বেষণ করা হচ্ছে। এই সিম্পোজিয়ামের উদ্দেশ্য হল এ. এস. টি. এম-কে বিবেচনা করার সুযোগ প্রদান করা যে বিদ্যমান সিমেন্ট মানগুলি একদিকে জিওপলিমার বাইন্ডারগুলির আরও অনুসন্ধানের জন্য একটি কার্যকর কাঠামো প্রদান করে এবং অন্যদিকে, এই উপকরণগুলির ব্যবহারকারীদের জন্য নির্ভরযোগ্য সুরক্ষা প্রদান করে। বিদ্যমান পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের মান ভূ-পলিমার সিমেন্টের সঙ্গে খাপ খায় না। এগুলি অবশ্যই একটি অ্যাডহক কমিটি দ্বারা তৈরি করতে হবে। তবুও, এটি করার জন্য, স্ট্যান্ডার্ড জিওপলিমার সিমেন্টের উপস্থিতিও প্রয়োজন। বর্তমানে, প্রতিটি বিশেষজ্ঞ স্থানীয় কাঁচামালের (বর্জ্য, উপজাত বা নিষ্কাশিত) উপর ভিত্তি করে নিজস্ব রেসিপি উপস্থাপন করছেন। সঠিক জিওপলিমার সিমেন্ট বিভাগ নির্বাচন করার প্রয়োজন রয়েছে। 2012 সালের স্টেট অফ দ্য জিওপলিমার আরএন্ডডি দুটি বিভাগ নির্বাচন করার পরামর্শ দিয়েছে, যথাঃ টাইপ 2 স্ল্যাগ/ফ্লাই অ্যাশ-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্টঃ প্রধান উদীয়মান দেশগুলিতে ফ্লাই অ্যাশ পাওয়া যায়; ফেরো-সিয়ালেট-ভিত্তিক জিওপলিমার সিমেন্টঃ এই ভূতাত্ত্বিক লোহা সমৃদ্ধ কাঁচামাল সারা বিশ্বের সমস্ত দেশে উপস্থিত রয়েছে এবং; উপযুক্ত ব্যবহারকারী-বান্ধব জিওপলিমারিক বিকারক। তথ্যসূত্র গ্রন্থপঞ্জি জোসেফ ডেভিডভিটস (2008)। জিওপলিমার রসায়ন ও প্রয়োগ। ইনস্টিটিউট জিওপলিমেয়ার, সেন্ট-কুয়েন্টিন, ফ্রান্স, (4র্থ সংস্করণ, 2015)। চীনা ভাষায়ঃ জাতীয় প্রতিরক্ষা শিল্প প্রেস, বেইজিং, (2012)। জন এল. প্রোভিস এবং জেনি এস. জে. ভ্যান ডেভেন্টার (2009). জিওপলিমারস স্ট্রাকচার, প্রসেসিং, প্রোপার্টি এবং ইন্ডাস্ট্রিয়াল অ্যাপ্লিকেশন। উডহেড পাবলিশিং, বাহ্যিক সংযোগ জিওপলিমার ইনস্টিটিউটঃ https://www.geopolymer.org জিওপলিমার অ্যালায়েন্সঃ https://web.archive.org/web/20130409024601/http:// জিওপলিমারস অজৈব রসায়ন জিওকেমিস্ট্রি অজৈব পলিমার সিমেন্ট বিল্ডিং উপকরণ