Hydrophobic concrete
ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட் என்பது தண்ணீரை விரட்டும் கான்கிரீட் ஆகும். இது நீர்ப்புகா கான்கிரீட்டின் வரையறையில் கோடிட்டுக் காட்டப்பட்ட தரங்களை பூர்த்தி செய்கிறது. 20 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் ஆஸ்திரேலியாவில் உருவாக்கப்பட்டது, ஆஸ்திரேலியா, ஆசியா மற்றும் ஐரோப்பாவிலும், 1999 முதல் அமெரிக்காவிலும் மில்லியன் கணக்கான கன மீட்டர் ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட் போடப்பட்டுள்ளது. நூற்றுக்கணக்கான கட்டமைப்புகளில் அதன் பயனுள்ள பயன்பாடு அதன் பெரிய ஏற்றுக்கொள்ளல் மற்றும் வளர்ந்து வரும் பயன்பாட்டிற்கு பங்களித்துள்ளது. வழக்கமான கான்கிரீட் அமைப்பு மிகவும் ஹைட்ரோஃபிலிக் ஆகும். இது சிறிய தந்துகிகளின் சிக்கலான அமைப்பிலிருந்து வருகிறது, அவை ஒரு கான்கிரீட் அடுக்குக்குள் மைக்ரோகிராக் நெட்வொர்க் வழியாக தண்ணீரை உறிஞ்சுகின்றன. இந்த கடினப்படுத்தப்பட்ட மேட்ரிக்ஸ் ஒரு தொடர்ச்சியான "மூழ்குவதற்கான ஆதாரம்" சுழற்சியை உருவாக்குகிறது, அதாவது மேலே இருந்து நீர் தொடர்ந்து குறைந்த உயரத்திற்கு இழுக்கப்படுகிறது. டார்சியின் குணகம் என்பது அழுத்தத்தின் கீழ் திரவமாக்கப்பட்ட நீர் இருக்கும் எந்த துளைகள் மற்றும் தந்துகிகள் வழியாகவும் பாயும் திறனைக் குறிக்கிறது. குறைந்த டார்சியின் மாறிலி உயர் தரமான பொருளுடன் தொடர்புடையது. வணிக நிறுவனங்கள் ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டை உருவாக்குவதற்காக வழக்கமான கான்கிரீட் கலவையை மாற்றியமைக்க வெவ்வேறு அணுகுமுறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, இவை அனைத்தும் எப்படியாவது நுண்ணிய கான்கிரீட் கலவையை நிரப்புவதை உள்ளடக்கியது. பாலிமர் உருவாக்கம், சிறிய புள்ளி உட்செலுத்துதல் மற்றும் படிக அமைப்புகள் ஆகியவை மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சில முறைகளில் அடங்கும், பிந்தையது மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பாலிமர் உருவாக்கம் என்பது நீரில் கரையக்கூடிய பாலிமருக்கு முந்தைய பாலிமரை அயனி பரிமாற்றத்தின் மூலம் டி-வாலன்ட் உலோக அயனிகளான Ca மற்றும் Fe அயனிகளுடன் ரப்பர் கரையாத துகள்களை உருவாக்குவதன் மூலம் செயல்படுகிறது. இந்த சிறிய துகள்கள் இடம்பெயர்ந்து கான்கிரீட்டில் உருவாகும் சிறிய பிளவுகள் மற்றும் தந்துகிகளில் செறிவூட்டப்படுகின்றன. பாலிமரைசேஷன் தொடரும்போது, ரப்பர் பிளக்குகள் இந்த நீர் பாதைகளை உருவாக்கி நிரந்தரமாக மூடுகின்றன, இது நீர் உறிஞ்சுதல் மற்றும் நீர் ஊடுருவுதல் ஆகிய இரண்டையும் பெரிதும் குறைக்கிறது. கான்கிரீட் குணப்படுத்தும் செயல்பாட்டில் எஞ்சியிருக்கும் சிறிய தந்துகிகள், துளைகள் மற்றும் பிற காற்று பாக்கெட்டுகளில் படிக கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதன் மூலம் ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டை உருவாக்க படிக தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த உருவாக்கத்தின் போது, புதிதாக குணப்படுத்தப்பட்ட கான்கிரீட்டின் தந்துகிகள் மற்றும் துளைகளில் துணை தயாரிப்புகள் விடப்படுகின்றன, பொதுவாக கால்சியம் ஹைட்ராக்சைடு, சல்பேட்டுகள், சோடியம் கார்பனேட்டுகள், பொட்டாசியம், கால்சியம் மற்றும் நீரேற்றப்பட்ட மற்றும் நீரற்ற சிமென்ட் துகள்கள். இந்த படிக கட்டமைப்புகள் பின்னர் துளைகள் மற்றும் தந்துகிகளை அடைத்து, அவற்றின் வழியாக நீர் பாய்வதைத் தடுக்கின்றன. கான்கிரீட் கலவையில் படிக இரசாயனங்கள் சேர்க்கப்பட்டவுடன், ஒரு கலவை அல்லது பூச்சு மூலம், அவை தண்ணீரின் முன்னிலையில் துணை தயாரிப்புகளுடன் வினைபுரிகின்றன. இந்த எதிர்வினை பின்னர் துளைகளை அடைக்கும் ஒரு கரையாத படிக கட்டமைப்பை உருவாக்குகிறது. அனைத்து இரசாயனங்களும் வினைபுரியும் வரை இந்த செயல்முறை தொடர்கிறது. ஒரு பூச்சு பயன்படுத்தப்படும் போது, இரசாயன எதிர்வினை இரசாயன பரவல் செயல்முறை மூலம் தொடர்கிறது. இவை இரண்டும் சமநிலைக்கு வரும் வரை குறைந்த அடர்த்தி கொண்ட இரசாயன கரைசலை நோக்கி நகரும் உயர் இரசாயன அடர்த்தி கொண்ட கரைசலின் செயல்முறையாகும். கான்கிரீட்டை தண்ணீரில் ஊறவைப்பது துளைகளில் குறைந்த இரசாயன அடர்த்தியை உருவாக்குகிறது, மேலும் படிக இரசாயனத்தை ஒரு பூச்சாகப் பயன்படுத்துவது பின்னர் அதிக இரசாயன அடர்த்தியை உருவாக்குகிறது. இந்த இரண்டு திரவங்களும் கான்கிரீட்டின் உள் அமைப்பு வழியாக உள் அமைப்பு முழுவதும் சமநிலையை அடையும் வரை பரவுகின்றன. இந்த செயல்முறை முடிந்ததும், ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டின் படிக அமைப்பு நிறைவடைகிறது. பண்புகள் ஒரு ஹைட்ரோபோபிக் பொருளை உருவாக்கும் போது இறுதி இலக்கு மூலக்கூறுகளின் துருவமுனைப்பைக் குறைப்பதாகும். நீர் மூலக்கூறுகள் மிகவும் துருவமாக இருப்பதால், அவை ஓரளவு நேர்மறை அல்லது ஓரளவு எதிர்மறை கட்டணங்களுக்கு எளிதில் ஈர்க்கப்படுகின்றன. நடுநிலையான மேற்பரப்பில், நீர் மூலக்கூறுகள் ஒன்றிணைந்து ஒருவருக்கொருவர் ஈர்க்கின்றன, இதனால் ஒரு கோளத் துளி நீர் உருவாகிறது. இந்த நீர்த்துளிகள் கான்கிரீட்டின் தந்துகிகளில் உறிஞ்சப்படுவதை விட கான்கிரீட் மேற்பரப்பில் இருந்து ஆவியாகலாம். ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் படிகங்களின் சரியான அமைப்பு மற்றும் கலவை பொது தகவல் அல்ல; இருப்பினும், அதன் பண்புகள் காரணமாக, இது ஒரு துருவமற்ற மூலக்கூறு என்று கருதலாம். தண்ணீரை விரட்டும் பண்பு ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டுக்கு நீர் துளிகளில் கரைந்த துகள்களால் மாசுபடுவதைத் தவிர்க்கும் திறனை வழங்குகிறது. படிகங்கள் துருவமாக இல்லாததால், படிகங்களுக்கும் கரைந்த ஆக்ஸிஜனுக்கும் இடையே சிறிய தொடர்பு உள்ளது. இது கான்கிரீட்டை ரீபார் துருப்பிடிப்பதைத் தாங்க அனுமதிக்கிறது, இது பெரும்பாலும் கான்கிரீட்டின் வலிமையை சமரசம் செய்கிறது, அதன் வழியாக இரும்பு கம்பிகள் இயங்குகின்றன. நிலையான வணிக கான்கிரீட் சராசரியாக 4-10% நீர் உறிஞ்சுதலைக் கொண்டுள்ளது. இதற்கு மாறாக, ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட் சராசரியாக 0.3-1% ஐக் கொண்டுள்ளது. ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டின் கவனிக்கப்படாத பண்பு காற்றில் ஈரப்பதத்தை விரட்டும் திறன் ஆகும். திரவ தண்ணீருக்கு மாறாக, காற்றில் உள்ள நீர் மூலக்கூறுகள் அதிக இயக்க ஆற்றலுடன் நகர்கின்றன மற்றும் இறுதியில் வாயு போன்ற வடிவத்தில் உள்ளன. ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டில் உள்ள படிக கட்டமைப்புகள் கான்கிரீட்டின் தந்துகிகள் வழியாக ஈரப்பதம் நகர்வதைத் தடுக்க போதுமான அளவு கச்சிதமாக உள்ளன. ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டை செயலாக்குவது இரண்டு வகைகளின் கீழ் வரும் பல்வேறு வழிகளில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது; பூச்சுகள் அல்லது கலவைகள். இரண்டும் படிக கட்டமைப்புகளை நீர் முன்னிலையில் உருவாக்க அனுமதிக்கின்றன. ஒரு பூச்சு செயல்முறை மூலம் ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டை உருவாக்கும் போது, ஒரு பூச்சு ஒரு நுண்ணிய மேற்பரப்புகளில் தெளிக்கப்படுகிறது அல்லது துலக்கப்படுகிறது. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், இது ஒரு வழக்கமான கான்கிரீட் அடுக்கில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, பின்னர் கான்கிரீட்டின் தந்துகிகளை மேலும் வெளிப்படுத்த ஒரு அரிக்கும் செயல்முறைக்கு உட்படுகிறது. சுமார் 3,000-4,000 psi இல் மேற்பரப்பை நீர் வெடிப்பதன் மூலம் இதை அடைய முடியும். மணல் வெடிப்பு மற்றும் அமில பொறித்தல் ஆகியவையும் பொருத்தமான செயல்முறைகளாகும். தண்ணீரைச் சேர்ப்பது அடுத்த கட்டமாகும். இது செங்குத்தாகவோ அல்லது கிடைமட்டமாகவோ பயன்படுத்தப்படலாம், ஆனால் உறைபனியைத் தடுக்க வெப்பநிலை 33 டிகிரி ஃபாரன்ஹீட்டுக்குக் கீழே செல்லக்கூடாது. அதிகப்படியான ஆவியாதல் தவிர்க்கப்பட வேண்டும். அதிக ஆவியாதல் விகிதங்களைக் கொண்ட பகுதிகளில், வெப்பநிலை குளிர்ச்சியாக இருக்கும்போது இந்த செயல்முறை பெரும்பாலும் ஒரே இரவில் நடைபெறுகிறது. துளைகள் முடிந்தவரை தண்ணீரில் நிறைவுற்றவுடன், பூச்சு பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஹைட்ரோபோபிக் இரசாயனங்கள் ஒரு தூள் வடிவத்தில் உள்ளன மற்றும் தூரிகை மூலம் பயன்படுத்த ஐந்து பகுதி தூள் மற்றும் இரண்டு பகுதி நீர் விகிதத்தில் தண்ணீருடன் கலக்கப்படுகின்றன. தெளிப்பு பயன்பாட்டிற்கு, விகிதம் ஐந்து பாகங்கள் தூள் மூன்று பாகங்கள் தண்ணீர் ஆகும். பூச்சு ஒரு சதுர யார்டுக்கு 1.25-1.5 lb க்கு இடையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் முழு மேற்பரப்பும் மூடப்படும் வரை தொடர்கிறது. மேற்பரப்புக்கு மற்றொரு கோட் தேவைப்பட்டால், ஹைட்ரோபோபிக் கலவையின் ஆரம்ப பயன்பாட்டிலிருந்து நாற்பத்தெட்டு மணி நேரத்திற்குள் அதைப் பயன்படுத்த வேண்டும். ஒருமுறை பயன்படுத்திய பிறகு, கான்கிரீட் பயன்பாட்டிற்கு இரண்டு முதல் மூன்று மணி நேரத்திற்குப் பிறகு ஈரமான சூழலில் குணப்படுத்த வேண்டும். ஒரு சில நாட்களுக்கு ஒரு நாளைக்கு குறைந்தது மூன்று முறை மேற்பரப்பில் தண்ணீரை தெளிப்பதன் மூலம் இது அடையப்படுகிறது. ஆவியாதல் தடுப்பு மருந்துகளும் எப்போதாவது பயன்படுத்தப்படுகின்றன. காலநிலையைப் பொறுத்து, குணப்படுத்தும் செயல்முறைக்கு அதிக நேரம் ஆகலாம், மேலும் அடிக்கடி ஈரப்பதம் தேவைப்படலாம். கான்கிரீட் குணப்படுத்தப்பட்டவுடன், செயல்முறை முடிவடைவதற்கு முன்பு அது இரண்டு முதல் மூன்று வாரங்களுக்கு அமர்ந்திருக்கும். ஒரு கலவையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட் தயாரிக்கப்படும்போது, பேட்சிங் செயல்பாட்டின் போது ஹைட்ரோபோபிக் இரசாயனங்களுடன் ஒரு தூள் சேர்க்கப்படுகிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், கான்கிரீட் போடப்படும்போது அது கான்கிரீட் கலவையில் சேர்க்கப்படுகிறது. வழக்கமான அளவு கான்கிரீட் கலவையில் இரண்டு முதல் மூன்று சதவீதம் ஆகும். தண்ணீர் தொகுப்பு செயல்முறையின் ஒரு பகுதியாக இருப்பதால், கூடுதல் குணப்படுத்தும் செயல்முறை தேவையில்லை. இந்த அணுகுமுறை எளிதானது மற்றும் குறைவான உழைப்பு-தீவிரமானது, ஆனால் புதிய கான்கிரீட் போடப்படும்போது மட்டுமே இதைப் பயன்படுத்த முடியும். பயன்பாடுகள் ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட் வழக்கமான கான்கிரீட் போன்ற அதே பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படலாம், பெரும்பாலும் வழக்கமான கான்கிரீட் பழுதுபார்க்க ஆபத்தானது அல்லது கட்டமைப்பு சேதத்தின் செலவு மிகவும் தீங்கு விளைவிக்கும். சுரங்கப்பாதை வேலை ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டின் முக்கிய பயன்பாடாகும், ஏனெனில் நிலத்தடி பழுதுபார்ப்புகள் கடினமானவை மற்றும் விலை உயர்ந்தவை. நீர் மட்டத்திற்குக் கீழே உள்ள இடங்களில் கட்டிடங்கள் மற்றும் நடைபாதைகளுக்கு அடித்தளமிடுவதற்கும் இது ஒரு விருப்பமான தேர்வாகும். ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டின் நீருக்கடியில் பயன்பாடு கடல் வசதிகளில் ஒரு முக்கிய பயன்பாடாகும். குளங்கள் மற்றும் குளங்களை உருவாக்க தண்ணீரை சேமிக்க பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சந்திரனில் நடக்க விண்வெளி வீரர்களுக்கு பயிற்சி அளிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் நீச்சல் குளத்தை உருவாக்க நாசா ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டைப் பயன்படுத்தியது. பச்சை கூரைகள், பிற வகையான கூரைகள், பார்க்கிங் கட்டமைப்புகள் மற்றும் பிளாசாக்கள் போன்ற மழை அல்லது மழைக் குழிகளுக்கு ஆளாகக்கூடிய பயன்பாடுகளிலும் ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டைப் பயன்படுத்துவதன் பல நன்மைகளில், இது நிறுவல் நேரத்தைக் குறைக்கிறது மற்றும் செலவுகளைக் குறைக்கிறது. ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டின் பயன்பாடு தொழில்துறை திட்டத்தின் உழைப்பு நேரத்தைக் குறைக்கும், ஏனெனில் சாதாரண கான்கிரீட் ஒரு அரிப்பு தடுப்புக் காலத்தையும் நீர் தடுப்புக் காலத்தையும் உள்ளடக்கியது. ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட் மூலம், அரிப்பு தடுப்பு மற்றும் நீர் தடுப்பு இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் செய்யப்படுகின்றன. அதேபோல், நேரக் குறைப்பு நிறுவல் செலவுகளைக் குறைக்கிறது. வழக்கமான, சவ்வு-ஆதரவு கான்கிரீட் ஒரு சதுர அடிக்கு சுமார் 5 அமெரிக்க டாலர் செலவாகும், இருப்பினும் விலைகள் பயன்பாட்டின் அடிப்படையில் மாறுபடும். ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டின் ஒரு படி நிறுவல் செயல்முறை ஒரு சதுர அடிக்கு சுமார் 3.20 அமெரிக்க டாலர்களாக செலவைக் குறைக்கிறது. தெற்கு கலிபோர்னியாவின் ஹைக்ரெட் நிறுவனம் தெரிவித்தபடி, அத்தகைய சேமிப்புகள் ஒரு திட்டத்தின் போக்கில் விரைவாக சேர்க்கப்படலாம். 1998 ஆம் ஆண்டில் மேற்கு ஐரோப்பாவில் மட்டும் ஹைட்ரோஃபிலிக் சிமெண்ட் பழுதுபார்ப்புகளுக்காக ஐந்து பில்லியன் டாலர்கள் செலவிடப்பட்டதாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. நகர்ப்புறங்களில் நீர் அரிப்பு சேதம் ஏற்பட்டதால் பெரும்பாலான பழுதுபார்ப்புகள் தேவைப்பட்டன. நீர் அரிப்பு குறைவாகவோ அல்லது இல்லாமலோ இருப்பதால், ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட் வழக்கமான கான்கிரீட்டை விட சிறப்பாக பாதுகாக்கப்படுகிறது, இது பொதுவாக சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு தேய்ந்து பழையதாகத் தெரிகிறது. சுற்றுச்சூழல் கண்ணோட்டத்தில், ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட் "பச்சை" என்பதால் பயனுள்ளதாக இருக்கும். மீண்டும் நசுக்கப்படும் அதன் திறன் அதை எளிதாக மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடியதாக ஆக்குகிறது. வழக்கமான கான்கிரீட்டை மீண்டும் நசுக்க முடியும் என்றாலும், இது மிகவும் விலையுயர்ந்த செயல்முறையை உள்ளடக்கியது, அதாவது பெரும்பாலும் கான்கிரீட் ஒரு நிலப்பரப்பில் முடிவடைகிறது. ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டின் இந்த நன்மை எதிர்கால திட்டங்களில் அதன் செலவு குறைந்த மறுபயன்பாட்டிற்கு உதவுகிறது. குறைபாடுகள் ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டிற்கு வேறு சில தீமைகள் பயன்பாட்டு செயல்முறையிலிருந்து வருகின்றன. ஒரு பூச்சு பயன்படுத்தப்படும் போது, அது மட்டுமே பொருள் 12 அங்குலம் வரை ஊடுருவ முடியும். மேலும், பூச்சு செயல்முறையே மிகவும் உழைப்பு மிகுந்ததாகும். கட்டமைப்பு 12 அங்குலங்களுக்கு மேல் தடிமனாக இருந்தால், அல்லது அது ஒரு பெரிய பகுதி திட்டமாக இருந்தால், ஒரு கலவை அணுகுமுறை சிறந்த முடிவுகளைக் கொண்டிருக்கும். ஹைட்ரோபோபிக் கான்கிரீட்டை உற்பத்தி செய்ய மாற்று படிக தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவது தண்ணீர் இருக்கும்போது மட்டுமே சாத்தியமாகும், ஏனெனில் பூச்சு பயன்படுத்தப்படுவதற்கு முன்பு மேற்பரப்பு கவனமாக ஈரப்படுத்தப்பட வேண்டும். குறிப்புகள் உறுதியானவை