Hydrophobic concrete
ہائیڈروفوبک کنکریٹ کنکریٹ ہے جو پانی کو پیچھے ہٹاتا ہے۔ یہ واٹر پروف کنکریٹ کی تعریف میں بیان کردہ معیارات پر پورا اترتا ہے۔ 20 ویں صدی کے وسط میں آسٹریلیا میں تیار کیا گیا، آسٹریلیا، ایشیا اور یورپ میں اور 1999 سے ریاستہائے متحدہ میں لاکھوں مکعب گز ہائیڈروفوبک کنکریٹ بچھایا گیا ہے۔ سینکڑوں ڈھانچوں میں اس کے موثر استعمال نے اس کی بڑی قبولیت اور بڑھتے ہوئے استعمال میں اہم کردار ادا کیا ہے۔ ساخت عام کنکریٹ کافی ہائیڈروفیلک ہے۔ یہ اس کے چھوٹے کیپلیریوں کے پیچیدہ نظام سے آتا ہے، جو کنکریٹ سلیب کے اندر مائیکرو کریک نیٹ ورک کے ذریعے پانی چوستے ہیں۔ یہ سخت میٹرکس ایک مسلسل "ماخذ سے ڈوبنے" کا چکر بناتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ اوپر سے پانی مسلسل کم بلندی والے علاقے میں کھینچا جاتا ہے۔ ڈارسی کا گتانک دباؤ کے تحت مائع پانی کی کسی بھی سوراخ اور کیپلیریوں سے گزرنے کی صلاحیت سے مراد ہے جو موجود ہیں۔ ایک کم ڈارسی کا مستقل اعلی معیار کے مواد کے ساتھ ارتباط کرتا ہے۔ تجارتی کمپنیاں ہائیڈروفوبک کنکریٹ بنانے کے لیے باقاعدہ کنکریٹ کے مرکب میں ترمیم کرنے کے لیے مختلف طریقوں کا استعمال کرتی ہیں، ان سب میں کسی نہ کسی طرح سوراخ دار کنکریٹ کے مرکب کو بھرنا شامل ہوتا ہے۔ کچھ سب سے زیادہ استعمال ہونے والے طریقوں میں پولیمر کی تشکیل، چھوٹے دھبے کا انفیوژن، اور کرسٹل لائن فارمیشن شامل ہیں، مؤخر الذکر سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ پولیمر کی تشکیل پانی میں گھلنشیل پری پولیمر کو آئن کے تبادلے کے ذریعے ڈائی ویلینٹ دھاتی آئنوں جیسے Ca اور Fe آئنوں کے ساتھ ربڑ کے اگھلنشیل ذرات بنانے کے لیے پولیمرائز کرکے کام کرتی ہے۔ یہ چھوٹے ذرات منتقل ہوتے ہیں اور کنکریٹ میں بننے والے چھوٹے پھٹوں اور کیپلیریوں میں مرکوز ہوتے ہیں جب یہ خشک ہوتا ہے۔ جیسے جیسے پولیمرائزیشن آگے بڑھتی ہے، ربڑ کے پلگ ان پانی کے راستوں کو بناتے اور مستقل طور پر سیل کرتے ہیں، جس سے پانی کے جذب اور پانی کی پارگمیتا دونوں کو بہت کم کیا جاتا ہے۔ کرسٹل لائن ٹیکنالوجی کا استعمال ہائیڈروفوبک کنکریٹ بنانے کے لیے کیا جاتا ہے جس کی وجہ سے کنکریٹ کے علاج کے عمل میں چھوڑی گئی چھوٹی کیپلیریوں، سوراخوں اور دیگر ہوا کی جیبوں میں کرسٹل ڈھانچے بن جاتے ہیں۔ اس تشکیل کے دوران، ضمنی مصنوعات تازہ علاج شدہ کنکریٹ کی کیپلریز اور سوراخوں میں پیچھے رہ جاتے ہیں، عام طور پر کیلشیم ہائیڈرو آکسائیڈ، سلفیٹ، سوڈیم کاربونیٹ، پوٹاشیم، کیلشیم، اور ہائیڈریٹڈ اور غیر ہائیڈریٹڈ سیمنٹ کے ذرات۔ یہ کرسٹل ڈھانچے پھر سوراخوں اور کیپلیریوں کو پلگ کرتے ہیں، اور ان میں سے پانی کو بہنے سے روکتے ہیں۔ ایک بار جب کرسٹل کیمیکلز کو کنکریٹ کے مرکب میں شامل کیا جاتا ہے، تو یا تو مرکب یا کوٹنگ کے ذریعے، وہ پانی کی موجودگی میں ضمنی مصنوعات کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔ یہ تعامل پھر ایک اگھلنشیل کرسٹل ڈھانچہ بناتا ہے جو سوراخوں کو بند کر دیتا ہے۔ یہ عمل اس وقت تک جاری رہتا ہے جب تک کہ تمام کیمیائی مادے رد عمل ظاہر نہ کر دیں۔ جب کوٹنگ کے طور پر لگایا جاتا ہے، تو کیمیائی تعامل کیمیائی پھیلاؤ کے عمل سے گزرتا ہے۔ یہ ایک اعلی کیمیائی کثافت والے محلول کا ایک عمل ہے جو کم کثافت والے کیمیائی محلول کی طرف منتقل ہوتا ہے جب تک کہ دونوں توازن میں نہ آجائیں۔ کنکریٹ کو پانی میں بھگو دینے سے سوراخوں میں کم کیمیائی کثافت پیدا ہوتی ہے، اور کرسٹل کیمیائی کو کوٹنگ کے طور پر لگانے سے اعلی کیمیائی کثافت پیدا ہوتی ہے۔ یہ دونوں سیال کنکریٹ کی اندرونی ساخت کے ذریعے اس وقت تک پھیلتے ہیں جب تک کہ وہ اندرونی ساخت میں توازن تک نہ پہنچ جائیں۔ جب یہ عمل ختم ہو جاتا ہے تو ہائیڈروفوبک کنکریٹ کا کرسٹل ڈھانچہ مکمل ہو جاتا ہے۔ ہائڈروفوبک مواد کی تشکیل کرتے وقت حتمی مقصد مالیکیولز کی قطعیت کو کم کرنا ہے۔ چونکہ پانی کے مالیکیول بہت قطبی ہوتے ہیں، اس لیے وہ آسانی سے جزوی طور پر مثبت یا جزوی طور پر منفی چارج کی طرف راغب ہوتے ہیں۔ غیر جانبدار سطح پر، پانی کے مالیکیول جمع ہوتے ہیں اور ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کرتے ہیں، جس سے پانی کی ایک کروی بوند پیدا ہوتی ہے۔ یہ بوندیں پھر کنکریٹ کی کیپلیریوں میں جذب ہونے کے بجائے کنکریٹ کی سطح سے بخارات بن سکتی ہیں۔ ہائیڈروفوبک کنکریٹ میں استعمال ہونے والے کرسٹل کی صحیح ساخت اور ساخت عوامی معلومات نہیں ہے ؛ تاہم، اس کی خصوصیات کی وجہ سے، یہ فرض کیا جا سکتا ہے کہ یہ ایک غیر قطبی مالیکیول ہے۔ پانی کو پسپا کرنے کی خاصیت ہائیڈروفوبک کنکریٹ کو پانی کے قطروں میں تحلیل ہونے والے ذرات سے آلودگی سے بچنے کی صلاحیت دیتی ہے۔ چونکہ کرسٹل خود قطبی نہیں ہوتے ہیں، اس لیے کرسٹل اور تحلیل شدہ آکسیجن کے درمیان تعامل بہت کم ہوتا ہے۔ یہ کنکریٹ کو ریبار زنگ کا مقابلہ کرنے کی اجازت دیتا ہے جو اکثر کنکریٹ کی طاقت سے سمجھوتہ کرتا ہے جس میں لوہے کی سلاخیں چلتی ہیں۔ معیاری تجارتی کنکریٹ میں پانی کا اوسط جذب 4-10% ہوتا ہے۔ اس کے برعکس، ہائیڈروفوبک کنکریٹ کی اوسط 0.3-1 ٪ ہے۔ ہائیڈروفوبک کنکریٹ کی ایک نظر انداز شدہ خاصیت ہوا میں نمی کو دور کرنے کی صلاحیت بھی ہے۔ مائع پانی کے برعکس، ہوا میں پانی کے مالیکیول زیادہ حرکی توانائی کے ساتھ حرکت کرتے ہیں اور بالآخر گیس جیسی شکل میں موجود ہوتے ہیں۔ ہائیڈروفوبک کنکریٹ میں کرسٹل ڈھانچے کافی کمپیکٹ ہوتے ہیں تاکہ نمی کو کنکریٹ کی کیپلیریوں سے گزرنے سے روکا جا سکے۔ پروسیسنگ ہائیڈروفوبک کنکریٹ مختلف طریقوں سے تیار کیا جاتا ہے جو دو زمروں میں آتے ہیں۔ کوٹنگز یا مرکب۔ دونوں پانی کی موجودگی میں کرسٹل ڈھانچے کی تشکیل کی اجازت دیتے ہیں۔ کوٹنگ کے عمل کے ذریعے ہائیڈروفوبک کنکریٹ بناتے وقت، ایک کوٹنگ کو چھڑکایا جاتا ہے یا سوراخ دار سطحوں پر برش کیا جاتا ہے۔ زیادہ تر معاملات میں، اسے ایک باقاعدہ کنکریٹ سلیب پر لگایا جاتا ہے جو پھر کنکریٹ کی زیادہ کیپلیریوں کو بے نقاب کرنے کے لیے ایک تباہ کن عمل سے گزرتا ہے۔ یہ تقریبا 3,000-4,000 پی ایس آئی پر سطح کو پانی سے پھاڑ کر حاصل کیا جا سکتا ہے۔ سینڈ بلاسٹنگ اور ایسڈ ایچنگ بھی مناسب عمل ہیں۔ پانی کا اضافہ اگلا قدم ہے۔ اسے عمودی یا افقی طور پر لگایا جا سکتا ہے، لیکن منجمد ہونے سے بچنے کے لیے درجہ حرارت 33 ڈگری فارن ہائیٹ سے نیچے نہیں جانا چاہیے۔ ضرورت سے زیادہ بخارات سے بھی بچنا چاہیے۔ زیادہ بخارات کی شرح والے علاقوں میں، یہ عمل اکثر راتوں رات ہوتا ہے جب درجہ حرارت ٹھنڈا ہوتا ہے۔ ایک بار جب چھتوں کو زیادہ سے زیادہ پانی سے سیر کیا جاتا ہے، تو کوٹنگ لگائی جاتی ہے۔ ہائیڈروفوبک کیمیکل پاؤڈر کی شکل میں ہوتے ہیں اور برش کے ذریعے استعمال کے لیے پانچ حصوں کے پاؤڈر اور دو حصوں کے پانی کے تناسب سے پانی کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ سپرے کی درخواست کے لیے، تناسب پانچ حصوں کا پاؤڈر اور تین حصوں کا پانی ہے۔ کوٹنگ 1.25-1.5 lb فی مربع گز کے درمیان لگائی جاتی ہے اور اس وقت تک جاری رہتی ہے جب تک کہ پوری سطح ڈھک نہ جائے۔ اگر سطح کو کسی اور کوٹ کی ضرورت ہو تو اسے ہائیڈروفوبک مرکب کے ابتدائی اطلاق کے اڑتالیس گھنٹوں کے اندر لگانا ضروری ہے۔ ایک بار لاگو ہونے کے بعد، کنکریٹ کو درخواست کے دو سے تین گھنٹے بعد نم ماحول میں ٹھیک ہونا چاہیے۔ یہ کچھ دنوں کے لیے دن میں کم از کم تین بار سطح پر پانی چھڑکنے سے حاصل ہوتا ہے۔ کبھی کبھار بخارات روکنے والے بھی استعمال کیے جاتے ہیں۔ آب و ہوا کے لحاظ سے، علاج کے عمل میں زیادہ وقت لگ سکتا ہے اور زیادہ بار بار گیلا کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ ایک بار کنکریٹ ٹھیک ہو جانے کے بعد، یہ عمل مکمل ہونے سے پہلے دو سے تین ہفتوں تک بیٹھ جاتا ہے۔ جب مرکب کے استعمال سے ہائیڈروفوبک کنکریٹ بنایا جاتا ہے، تو بیچنگ کے عمل کے دوران ہائیڈروفوبک کیمیکلز والا پاؤڈر شامل کیا جاتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، جب کنکریٹ بچھایا جاتا ہے تو اسے کنکریٹ کے مرکب میں ہی شامل کیا جاتا ہے۔ عام خوراک کنکریٹ کے مرکب کا دو سے تین فیصد ہوتی ہے۔ چونکہ پانی بیچنگ کے عمل کا ایک حصہ ہے، اس لیے علاج کے اضافی عمل کی ضرورت نہیں ہے۔ یہ نقطہ نظر آسان اور کم محنت طلب ہے، لیکن یہ صرف اس وقت استعمال کیا جا سکتا ہے جب نیا کنکریٹ بچھایا جائے۔ استعمال ہائیڈروفوبک کنکریٹ کا استعمال باقاعدہ کنکریٹ کی طرح ہی ایپلی کیشنز میں کیا جا سکتا ہے، اکثر ایسی جگہوں پر جہاں باقاعدہ کنکریٹ کی مرمت خطرناک ہو یا ساختی نقصان کی لاگت انتہائی نقصان دہ ہو۔ سرنگ کا کام ہائیڈروفوبک کنکریٹ کا ایک بڑا استعمال ہے کیونکہ زیر زمین مرمت مشکل اور مہنگی ہوتی ہے۔ پانی کی میز کے نیچے کے مقامات پر عمارتوں اور فٹ پاتھوں کی بنیاد رکھنے کے لیے بھی یہ ایک پسندیدہ انتخاب ہے۔ پانی کے نیچے ہائیڈروفوبک کنکریٹ کا استعمال سمندری سہولیات میں ایک اہم استعمال ہے۔ اکثر تالاب اور تالاب بنانے کے لیے پانی کو رکھنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ناسا نے چاند پر چلنے کے لیے خلابازوں کو تربیت دینے کے لیے استعمال ہونے والے سوئمنگ پول کی تعمیر کے لیے ہائیڈروفوبک کنکریٹ کا استعمال کیا۔ ہائیڈروفوبک کنکریٹ کا استعمال ان ایپلی کیشنز میں بھی کیا جاتا ہے جو بارش یا بارش کے گڑھے سے متاثر ہوتے ہیں، جیسے سبز چھتیں، دیگر قسم کی چھتیں، پارکنگ کے ڈھانچے اور پلازہ۔ فوائد ہائیڈروفوبک کنکریٹ کے استعمال کے بہت سے فوائد میں، یہ تنصیب کے وقت کو کم کرتا ہے اور لاگت کو کم کرتا ہے۔ ہائیڈروفوبک کنکریٹ کا استعمال صنعتی پروجیکٹ کے لیبر ٹائم کو کم کر سکتا ہے کیونکہ عام کنکریٹ میں ایک کٹاؤ پروفنگ پیریڈ کے ساتھ ساتھ واٹر پروفنگ پیریڈ بھی شامل ہوتا ہے۔ ہائیڈروفوبک کنکریٹ کے ساتھ، کٹاؤ پروفنگ اور واٹر پروفنگ دونوں ایک ہی وقت میں کیے جاتے ہیں۔ اسی طرح، وقت میں کمی انسٹالیشن کے اخراجات کو کم کرتی ہے۔ باقاعدہ، جھلی کی پشت والی کنکریٹ کی قیمت تقریبا 5 امریکی ڈالر فی مربع فٹ ہو سکتی ہے، حالانکہ درخواست کی بنیاد پر قیمتیں مختلف ہو سکتی ہیں۔ ہائیڈروفوبک کنکریٹ کی تنصیب کا ایک مرحلہ عمل لاگت کو تقریبا 3.20 امریکی ڈالر فی مربع فٹ تک لاتا ہے۔ اس طرح کی بچت کسی پروجیکٹ کے دوران تیزی سے بڑھ سکتی ہے، جیسا کہ جنوبی کیلیفورنیا کی ہائکریٹ کمپنی نے اطلاع دی ہے۔ 1998 میں ہائیڈروفیلک سیمنٹ کی مرمت پر اکیلے مغربی یورپ میں ایک اندازے کے مطابق پانچ ارب ڈالر خرچ کیے گئے۔ شہری علاقوں میں پانی کے کٹاؤ سے ہونے والے نقصان کی وجہ سے زیادہ تر مرمت ضروری تھی۔ چونکہ پانی کا بہت کم یا کوئی کٹاؤ نہیں ہے، ہائیڈروفوبک کنکریٹ باقاعدہ کنکریٹ سے بہتر طور پر محفوظ ہے، جو عام طور پر کچھ سالوں کے بعد پہنا ہوا اور بوڑھا نظر آتا ہے۔ ماحولیاتی نقطہ نظر سے، ہائیڈروفوبک کنکریٹ بھی فائدہ مند ہے کیونکہ یہ "سبز" ہے۔ اس کی دوبارہ کچلنے کی صلاحیت اسے آسانی سے دوبارہ استعمال کرنے کے قابل بناتی ہے۔ اگرچہ باقاعدہ کنکریٹ کو دوبارہ کچل دیا جا سکتا ہے، لیکن اس میں ایک بہت مہنگا عمل شامل ہوتا ہے، جس کا اکثر مطلب یہ ہوتا ہے کہ کنکریٹ لینڈ فل میں ختم ہو جاتا ہے۔ ہائیڈروفوبک کنکریٹ کا یہ فائدہ مستقبل کے منصوبوں میں اس کے کم لاگت والے دوبارہ استعمال کے قابل بناتا ہے۔ نقصانات ہائیڈروفوبک کنکریٹ کے کچھ دوسرے نقصانات درخواست کے عمل سے آتے ہیں۔ جب کوٹنگ کے طور پر لگایا جاتا ہے، تو یہ صرف 12 انچ تک مواد میں گھس سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، کوٹنگ کا عمل خود انتہائی محنت طلب ہے۔ اگر ڈھانچہ 12 انچ سے زیادہ موٹا ہے، یا یہ ایک بڑے علاقے کا منصوبہ ہے، تو مرکب نقطہ نظر کے بہتر نتائج برآمد ہوں گے۔ ہائڈروفوبک کنکریٹ تیار کرنے کے لیے متبادل کرسٹل لائن ٹیکنالوجی کا استعمال صرف اس وقت ممکن ہے جب پانی موجود ہو، کیونکہ کوٹنگ لگانے سے پہلے سطح کو احتیاط سے گیلا ہونا چاہیے۔ حوالہ جات ٹھوس