Hydrophobic concrete
হাইড্রোফোবিক কংক্রিট হল কংক্রিট যা জলকে প্রতিহত করে। এটি জলরোধী কংক্রিটের সংজ্ঞায় বর্ণিত মানগুলি পূরণ করে। বিংশ শতাব্দীর মাঝামাঝি সময়ে অস্ট্রেলিয়ায় বিকশিত, অস্ট্রেলিয়া, এশিয়া এবং ইউরোপে এবং 1999 সাল থেকে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে লক্ষ লক্ষ ঘন গজ হাইড্রোফোবিক কংক্রিট স্থাপন করা হয়েছে। শত শত কাঠামোতে এর কার্যকর ব্যবহার এর ব্যাপক গ্রহণযোগ্যতা এবং ক্রমবর্ধমান ব্যবহারে অবদান রেখেছে। কাঠামো সাধারণ কংক্রিট বেশ হাইড্রোফিলিক। এটি ক্ষুদ্র কৈশিকগুলির জটিল ব্যবস্থা থেকে আসে, যা একটি কংক্রিট স্ল্যাবের মধ্যে মাইক্রোক্র্যাক নেটওয়ার্কের মাধ্যমে জল চুষে নেয়। এই শক্ত ম্যাট্রিক্স একটি অবিচ্ছিন্ন "ডুবে যাওয়ার উৎস" চক্র তৈরি করে, যার অর্থ উপর থেকে জল ক্রমাগত নিম্ন উচ্চতার অঞ্চলে টানা হয়। ডার্সির সহগ বলতে চাপের মধ্যে তরল জলের উপস্থিত যে কোনও ছিদ্র এবং কৈশিকের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়ার ক্ষমতাকে বোঝায়। একটি নিম্ন ডার্সির ধ্রুবক একটি উচ্চ মানের উপাদানের সাথে সম্পর্কযুক্ত। বাণিজ্যিক সংস্থাগুলি হাইড্রোফোবিক কংক্রিট তৈরি করার জন্য নিয়মিত কংক্রিট মিশ্রণ সংশোধন করার জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে, যার সবকটিতেই কোনও না কোনওভাবে ছিদ্রযুক্ত কংক্রিট মিশ্রণটি পূরণ করা জড়িত। সর্বাধিক ব্যবহৃত কিছু পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে পলিমার গঠন, ছোট স্পেক ইনফিউশন এবং স্ফটিকাকার গঠন, পরেরটি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। পলিমার গঠন জলে দ্রবণীয় প্রাক-পলিমার পলিমারাইজ করে কাজ করে আয়ন বিনিময়ের মাধ্যমে ডাই-ভ্যালেন্ট ধাতব আয়ন যেমন Ca এবং Fe আয়নগুলির সাথে রাবার অদ্রবণীয় কণা তৈরি করে। এই ছোট কণাগুলি স্থানান্তরিত হয় এবং শুকিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে কংক্রিটের মধ্যে গঠিত ছোট ছোট ফাটল এবং কৈশিকগুলিতে ঘনীভূত হয়। পলিমারাইজেশন এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে রাবার প্লাগগুলি এই জলপথগুলি গঠন করে এবং স্থায়ীভাবে সিল করে দেয়, যা জল শোষণ এবং জল ব্যাপ্তিযোগ্যতা উভয়কেই ব্যাপকভাবে হ্রাস করে। স্ফটিক প্রযুক্তি ব্যবহার করে হাইড্রোফোবিক কংক্রিট তৈরি করা হয়, যার ফলে কংক্রিট নিরাময় প্রক্রিয়ায় অবশিষ্ট ক্ষুদ্র কৈশিক, ছিদ্র এবং অন্যান্য বায়ু পকেটে স্ফটিক কাঠামো তৈরি হয়। এই গঠনের সময়, উপজাতগুলি সদ্য নিরাময় করা কংক্রিটের কৈশিক এবং ছিদ্রগুলিতে রেখে দেওয়া হয়, সাধারণত ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইড, সালফেট, সোডিয়াম কার্বনেট, পটাসিয়াম, ক্যালসিয়াম এবং হাইড্রেটেড এবং অ-হাইড্রেটেড সিমেন্ট কণা। এই স্ফটিক কাঠামোগুলি তখন ছিদ্র এবং কৈশিকগুলিকে প্লাগ করে, তাদের মধ্য দিয়ে জল প্রবাহিত হতে বাধা দেয়। একবার স্ফটিকাকার রাসায়নিকগুলি কংক্রিটের মিশ্রণে যোগ করা হলে, একটি মিশ্রণ বা আবরণের মাধ্যমে, তারা জলের উপস্থিতিতে উপ-পণ্যগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়। এই বিক্রিয়াটি তখন একটি অদ্রবণীয় স্ফটিক কাঠামো তৈরি করে যা ছিদ্রগুলিকে আটকে দেয়। সমস্ত রাসায়নিক বিক্রিয়া না হওয়া পর্যন্ত এই প্রক্রিয়া চলতে থাকে। আবরণ হিসাবে প্রয়োগ করা হলে, রাসায়নিক বিক্রিয়াটি রাসায়নিক বিচ্ছুরণ প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে অগ্রসর হয়। এটি একটি উচ্চ রাসায়নিক ঘনত্বের দ্রবণের একটি প্রক্রিয়া যা নিম্ন ঘনত্বের রাসায়নিক দ্রবণের দিকে অগ্রসর হয় যতক্ষণ না দুটি ভারসাম্যে আসে। কংক্রিটকে জলে ভিজিয়ে রাখলে ছিদ্রগুলিতে কম রাসায়নিক ঘনত্ব তৈরি হয় এবং স্ফটিকাকার রাসায়নিককে আবরণ হিসাবে প্রয়োগ করলে উচ্চ রাসায়নিক ঘনত্ব তৈরি হয়। এই দুটি তরল কংক্রিটের অভ্যন্তরীণ কাঠামোর মধ্য দিয়ে ছড়িয়ে পড়ে যতক্ষণ না তারা অভ্যন্তরীণ কাঠামো জুড়ে ভারসাম্যে পৌঁছায়। যখন এই প্রক্রিয়াটি শেষ হয়, তখন হাইড্রোফোবিক কংক্রিটের স্ফটিক কাঠামো সম্পূর্ণ হয়। বৈশিষ্ট্য একটি হাইড্রোফোবিক উপাদান গঠনের চূড়ান্ত লক্ষ্য হল অণুগুলির মেরুকরণ হ্রাস করা। যেহেতু জলের অণুগুলি খুব মেরু, তাই এগুলি সহজেই আংশিক ধনাত্মক বা আংশিক ঋণাত্মক আধানের প্রতি আকৃষ্ট হয়। একটি নিরপেক্ষ পৃষ্ঠে, জলের অণুগুলি একত্রিত হয় এবং একে অপরকে আকর্ষণ করে, জলের একটি গোলাকার ফোঁটা তৈরি করে। এই বিন্দুগুলি তারপর কংক্রিটের কৈশিকগুলিতে শোষিত হওয়ার পরিবর্তে কংক্রিটের পৃষ্ঠ থেকে বাষ্পীভূত হতে পারে। হাইড্রোফোবিক কংক্রিট-এ ব্যবহৃত স্ফটিকগুলির সঠিক কাঠামো এবং গঠন জনসাধারণের তথ্য নয়; তবে এর বৈশিষ্ট্যের কারণে, এটি একটি অ-মেরু অণু বলে ধরে নেওয়া যেতে পারে। জলকে প্রতিহত করার বৈশিষ্ট্য হাইড্রোফোবিক কংক্রিটকে জলের ফোঁটায় দ্রবীভূত কণাগুলির দ্বারা দূষণ এড়ানোর ক্ষমতা দেয়। যেহেতু স্ফটিকগুলি মেরু নয়, তাই স্ফটিক এবং দ্রবীভূত অক্সিজেনের মধ্যে খুব কম মিথস্ক্রিয়া হয়। এটি কংক্রিটকে রিবার জং সহ্য করতে দেয় যা প্রায়শই কংক্রিটের শক্তির সাথে আপস করে যার মধ্য দিয়ে লোহার বারগুলি চলছে। স্ট্যান্ডার্ড বাণিজ্যিক কংক্রিটের গড় জল শোষণ 4-10%। বিপরীতে, হাইড্রোফোবিক কংক্রিটের গড় 0.3-1%। হাইড্রোফোবিক কংক্রিটের একটি উপেক্ষিত বৈশিষ্ট্য হল বাতাসে আর্দ্রতা প্রতিহত করার ক্ষমতা। তরল জলের বিপরীতে, বাতাসে জলের অণুগুলি উচ্চতর গতিশক্তির সাথে চলাচল করে এবং শেষ পর্যন্ত গ্যাসের মতো আকারে বিদ্যমান থাকে। হাইড্রোফোবিক কংক্রিটের স্ফটিক কাঠামো কংক্রিটের কৈশিকগুলির মধ্য দিয়ে আর্দ্রতা চলাচল রোধ করার জন্য যথেষ্ট সংহত। প্রক্রিয়াকরণ হাইড্রোফোবিক কংক্রিট বিভিন্ন উপায়ে উত্পাদিত হয় যা দুটি বিভাগের অধীনে পড়ে; আবরণ বা মিশ্রণ। উভয়ই স্ফটিক কাঠামোকে জলের উপস্থিতিতে গঠন করতে দেয়। একটি আবরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে হাইড্রোফোবিক কংক্রিট তৈরি করার সময়, একটি আবরণ একটি ছিদ্রযুক্ত পৃষ্ঠে স্প্রে বা ব্রাশ করা হয়। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, এটি একটি নিয়মিত কংক্রিট স্ল্যাবে প্রয়োগ করা হয় যা তারপর কংক্রিটের কৈশিকগুলির আরও প্রকাশ করার জন্য একটি ক্ষয়কারী প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। প্রায় 3,000-4,000 পিএসআই-এ পৃষ্ঠকে জল বিস্ফোরণের মাধ্যমে এটি অর্জন করা যেতে পারে। স্যান্ডব্লাস্টিং এবং অ্যাসিড খোদাইও উপযুক্ত প্রক্রিয়া। জল যোগ করা হল পরবর্তী পদক্ষেপ। এটি উল্লম্ব বা অনুভূমিকভাবে প্রয়োগ করা যেতে পারে, তবে হিমায়ন রোধ করতে তাপমাত্রা 33 ডিগ্রি ফারেনহাইটের নিচে যাওয়া উচিত নয়। অতিরিক্ত বাষ্পীভবনও এড়ানো উচিত। উচ্চ বাষ্পীভবনের হারযুক্ত অঞ্চলে, এই প্রক্রিয়াটি প্রায়শই রাতারাতি ঘটে যখন তাপমাত্রা শীতল থাকে। একবার ছিদ্রগুলি যতটা সম্ভব জল দিয়ে সম্পৃক্ত হয়ে গেলে, আবরণ প্রয়োগ করা হয়। হাইড্রোফোবিক রাসায়নিকগুলি পাউডার আকারে থাকে এবং ব্রাশের মাধ্যমে প্রয়োগের জন্য পাঁচ ভাগ পাউডার এবং দুই ভাগ জলের অনুপাতে জলের সাথে মিশ্রিত হয়। স্প্রে প্রয়োগের জন্য, অনুপাত হল পাঁচ অংশ গুঁড়ো থেকে তিন অংশ জল। আবরণটি প্রতি বর্গ ইয়ার্ডে 1.25-1.5 পাউন্ডের মধ্যে প্রয়োগ করা হয় এবং পুরো পৃষ্ঠটি আচ্ছাদিত না হওয়া পর্যন্ত অব্যাহত থাকে। যদি পৃষ্ঠের জন্য আরেকটি আবরণের প্রয়োজন হয়, তবে হাইড্রোফোবিক মিশ্রণের প্রাথমিক প্রয়োগের আটচল্লিশ ঘন্টার মধ্যে এটি প্রয়োগ করতে হবে। একবার প্রয়োগ করার পরে, কংক্রিটটি অবশ্যই প্রয়োগের দুই থেকে তিন ঘন্টা পরে আর্দ্র পরিবেশে নিরাময় করতে হবে। কয়েক দিনের জন্য দিনে কমপক্ষে তিনবার জল দিয়ে পৃষ্ঠটি স্প্রে করার মাধ্যমে এটি অর্জন করা হয়। বাষ্পীভবন প্রতিরোধীও মাঝে মাঝে ব্যবহার করা হয়। জলবায়ুর উপর নির্ভর করে, নিরাময় প্রক্রিয়াটি বেশি সময় নিতে পারে এবং আরও ঘন ঘন আর্দ্রতার প্রয়োজন হতে পারে। একবার কংক্রিট নিরাময় হয়ে গেলে, প্রক্রিয়াটি সম্পূর্ণ হওয়ার আগে এটি দুই থেকে তিন সপ্তাহ ধরে থাকে। যখন হাইড্রোফোবিক কংক্রিট একটি মিশ্রণ ব্যবহার করে তৈরি করা হয়, তখন ব্যাচিং প্রক্রিয়া চলাকালীন হাইড্রোফোবিক রাসায়নিক সহ একটি পাউডার যোগ করা হয়। অন্য কথায়, কংক্রিট স্থাপন করার সময় এটি কংক্রিটের মিশ্রণেই যোগ করা হয়। সাধারণ ডোজ হল কংক্রিট মিশ্রণের দুই থেকে তিন শতাংশ। যেহেতু জল ব্যাচিং প্রক্রিয়ার একটি অংশ, তাই একটি অতিরিক্ত নিরাময় প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয় না। এই পদ্ধতিটি সহজ এবং কম শ্রম-নিবিড়, তবে এটি কেবল তখনই ব্যবহার করা যেতে পারে যখন নতুন কংক্রিট স্থাপন করা হয়। ব্যবহার হাইড্রোফোবিক কংক্রিট নিয়মিত কংক্রিটের মতো একই প্রয়োগে ব্যবহার করা যেতে পারে, প্রায়শই যেখানে নিয়মিত কংক্রিট মেরামত করা বিপজ্জনক বা কাঠামোগত ক্ষতির খরচ অত্যন্ত ক্ষতিকারক হতে পারে। সুড়ঙ্গের কাজ হাইড্রোফোবিক কংক্রিটের একটি প্রধান প্রয়োগ কারণ ভূগর্ভস্থ মেরামত করা কঠিন এবং ব্যয়বহুল। জলস্তরের নীচের স্থানে ভবন এবং ফুটপাতের ভিত্তি স্থাপনের জন্যও এটি একটি পছন্দের পছন্দ। জলের নীচে হাইড্রোফোবিক কংক্রিটের ব্যবহার সামুদ্রিক সুবিধাগুলিতে একটি প্রধান প্রয়োগ। প্রায়শই পুল এবং পুকুর তৈরি করতে জল ধরে রাখতে ব্যবহৃত হয়। চাঁদে হাঁটার জন্য নভোচারীদের প্রশিক্ষণের জন্য ব্যবহৃত সুইমিং পুল তৈরি করতে নাসা হাইড্রোফোবিক কংক্রিট ব্যবহার করেছিল। সবুজ ছাদ, অন্যান্য ধরনের ছাদ, পার্কিং কাঠামো এবং প্লাজার মতো বৃষ্টি বা বৃষ্টির সংস্পর্শে আসা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতেও হাইড্রোফোবিক কংক্রিট ব্যবহার করা হয়। উপকারিতা হাইড্রোফোবিক কংক্রিট ব্যবহারের অনেক সুবিধার মধ্যে, এটি ইনস্টলেশনের সময় হ্রাস করে এবং খরচ হ্রাস করে। হাইড্রোফোবিক কংক্রিটের ব্যবহার শিল্প প্রকল্পের শ্রম সময়কে হ্রাস করতে পারে কারণ সাধারণ কংক্রিটের সাথে একটি জারা প্রুফিং সময়কালের পাশাপাশি একটি জলরোধী সময়কাল জড়িত থাকে। হাইড্রোফোবিক কংক্রিটের সাহায্যে, জারা প্রুফিং এবং জলরোধী উভয়ই একই সময়ে করা হয়। একইভাবে, সময় হ্রাস ইনস্টলেশন খরচ হ্রাস করে। নিয়মিত, ঝিল্লি-সমর্থিত কংক্রিটের দাম প্রতি বর্গফুট প্রায় 5 মার্কিন ডলার হতে পারে, যদিও প্রয়োগের উপর ভিত্তি করে দাম পরিবর্তিত হতে পারে। হাইড্রোফোবিক কংক্রিটের এক ধাপের ইনস্টলেশন প্রক্রিয়াটি প্রতি বর্গফুট প্রায় 3.20 মার্কিন ডলারে নামিয়ে আনে। দক্ষিণ ক্যালিফোর্নিয়ার হাইক্রিট কোম্পানির প্রতিবেদনে বলা হয়েছে, এই ধরনের সঞ্চয় একটি প্রকল্পের সময়কালে দ্রুত যোগ হতে পারে। 1998 সালে শুধুমাত্র পশ্চিম ইউরোপে হাইড্রোফিলিক সিমেন্ট মেরামতের জন্য আনুমানিক পাঁচ বিলিয়ন ডলার ব্যয় করা হয়েছিল। শহরাঞ্চলে জলের ক্ষয়ের কারণে বেশিরভাগ মেরামতের প্রয়োজন ছিল। যেহেতু খুব কম বা কোনও জল ক্ষয় নেই, তাই হাইড্রোফোবিক কংক্রিট নিয়মিত কংক্রিটের চেয়ে ভালভাবে সংরক্ষণ করা হয়, যা সাধারণত কয়েক বছর পরে জীর্ণ এবং বয়স্ক দেখায়। পরিবেশগত দৃষ্টিকোণ থেকে, হাইড্রোফোবিক কংক্রিটও উপকারী কারণ এটি "সবুজ"। এর পুনরায় চূর্ণ করার ক্ষমতা এটিকে সহজেই পুনরায় ব্যবহারযোগ্য করে তোলে। যদিও নিয়মিত কংক্রিট পুনরায় চূর্ণ করা যেতে পারে, এটি একটি খুব ব্যয়বহুল প্রক্রিয়া জড়িত, যার অর্থ প্রায়শই কংক্রিটটি একটি ল্যান্ডফিলে শেষ হয়। হাইড্রোফোবিক কংক্রিটের এই সুবিধাটি ভবিষ্যতের প্রকল্পগুলিতে এর সাশ্রয়ী পুনঃব্যবহারকে সক্ষম করে। অসুবিধা হাইড্রোফোবিক কংক্রিটের কিছু অন্যান্য অসুবিধা প্রয়োগ প্রক্রিয়া থেকে আসে। আবরণ হিসাবে প্রয়োগ করা হলে, এটি শুধুমাত্র 12 ইঞ্চি পর্যন্ত উপাদানের মধ্যে প্রবেশ করতে পারে। এছাড়াও, আবরণ প্রক্রিয়া নিজেই অত্যন্ত শ্রম-নিবিড়। যদি কাঠামোটি 12 ইঞ্চির বেশি পুরু হয়, অথবা এটি একটি বড় এলাকা প্রকল্প হয়, তবে একটি মিশ্রণ পদ্ধতির আরও ভাল ফলাফল পাওয়া যাবে। হাইড্রোফোবিক কংক্রিট উৎপাদনের জন্য বিকল্প স্ফটিক প্রযুক্তি ব্যবহার করা কেবল তখনই সম্ভব যখন জল উপস্থিত থাকে, কারণ আবরণ প্রয়োগ করার আগে পৃষ্ঠটি অবশ্যই সাবধানে ভিজিয়ে রাখতে হবে। তথ্যসূত্র কংক্রিট