জয়েন্ট ফিলারগুলিতে সঙ্কোচন ফাটল প্রতিরোধে RDP কীভাবে সাহায্য করে

সিমেন্ট-ভিত্তিক জয়েন্ট ফিলারগুলিতে সঙ্কোচন ফাটল বোঝা

কংক্রিট এবং মর্টারগুলিতে সঙ্কোচন ফাটলের কারণ কী?

হাইড্রেশন প্রক্রিয়ার সময় এবং শুকানোর সময় সিমেন্ট ভিত্তিক উপকরণগুলি 15 থেকে 20 শতাংশ পর্যন্ত সঙ্কুচিত হয়, ফলে সঙ্কোচনজনিত ফাটল দেখা দেয়। 2023 সালে ন্যাশনাল রেডি মিক্সড কংক্রিট অ্যাসোসিয়েশন প্রকাশিত গবেষণা এমন একটি চিন্তাজনক বিষয়ের দিকে ইঙ্গিত করে: যৌথ ফিলারগুলিতে প্রাথমিক ব্যর্থতার প্রায় তিন-চতুর্থাংশ সমস্যার আসল কারণ হল অনিয়ন্ত্রিত শুকানোর সময় সঙ্কোচন। এই সমস্যার কয়েকটি কারণ রয়েছে। প্রথমত, পাতলা জয়েন্টগুলিতে আয়তনের তুলনায় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বেশি থাকে, তাই আর্দ্রতা খুব দ্রুত মুছে যায়। তারপর আছে জলের পরিমাণের বিষয়টি। 0.45 অংশের বেশি জল সিমেন্ট মিশ্রণে কঠিন হওয়ার সময় অভ্যন্তরীণ চাপ তৈরি করে। এবং আমাদের সংযুক্তি শ্রেণীবিভাগের কথাও ভুলে যাওয়া উচিত নয়। যখন সংযুক্তিগুলি ঠিকমতো মেলে না, তখন পেস্টের সঙ্কোচন ভালভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ মিশ্রণের তুলনায় 30 থেকে 40 শতাংশ বেশি হয়ে যায়।

শুকনো সঙ্কোচনে আর্দ্রতা ক্ষতি এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনের ভূমিকা

প্রথম 72 ঘন্টার মধ্যে—যা হল গুরুত্বপূর্ণ কিউরিং সময়কাল—0.5 kg/m²/hour এর চেয়ে বেশি বাষ্পীভবন হলে ফাটলের ঝুঁকি চারগুণ বেড়ে যায়। 24 ঘন্টার মধ্যে 15°C এর বেশি তাপমাত্রার পরিবর্তন আংশিক তাপীয় প্রসারণের মাধ্যমে সঙ্কোচনজনিত চাপ বাড়িয়ে দেয়: পৃষ্ঠের স্তরগুলি প্রতি 10°C তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে 0.01% সঙ্কুচিত হয়, অন্যদিকে নিচের স্তরগুলি আরও উষ্ণ থাকে, যা ফাটল তৈরির জন্য শিয়ার ব্যর্থতার তল তৈরি করে।

অনুপযুক্ত মিশ্রণ অনুপাত এবং কিউরিং-এর কারণে ঘটিত সাধারণ ব্যর্থতা

আমেরিকান কংক্রিট ইনস্টিটিউট (2022) জানিয়েছে যে সঙ্কোচনজনিত 62% জয়েন্ট ব্যর্থতার সাথে যুক্ত:

7-দিনের শক্তি অর্জনের আগেই অতিরিক্ত চাপ পড়াটি প্রাথমিক বয়সে ফাটলের ঘটনার 38% এর জন্য দায়ী।

জয়েন্ট সিস্টেমগুলিতে শ্রিঙ্কেজ ক্র্যাকিংয়ের প্রাথমিক লক্ষণগুলি চিহ্নিত করা

প্রথম 28 দিনের মধ্যে এই নির্দেশকগুলি পর্যবেক্ষণ করুন:

1. নিয়ন্ত্রণ জয়েন্ট থেকে ছড়িয়ে পড়া 0.1–0.3 মিমি চওড়া চুলের মতো ফাটল
2. অসম আর্দ্রতা বন্টনের ইঙ্গিত দেওয়া পৃষ্ঠের ভিন্ন রঙ
3. জয়েন্ট ফাঁকগুলি ডিজাইন স্পেসিফিকেশন অতিক্রম করে বৃদ্ধি (>প্রাথমিক চওড়ার 125%)
4. স্ল্যাব প্রান্তে 1 মিটারের ব্যাপ্তিতে >3 মিমি উচ্চতা পরিবর্তন সহ স্থানীয় কার্লিং

প্রাথমিক সনাক্তকরণ কম খরচে ইপোক্সি ইনজেকশন মেরামতের অনুমতি দেয়, ক্ষেত্রের 89% এ সম্পূর্ণ জয়েন্ট প্রতিস্থাপন এড়ায় (কংক্রিট রিপেয়ার ইনস্টিটিউট, 2021)।

শুকনো শ্রিঙ্কেজ কমাতে RDP এর পিছনের বিজ্ঞান

কিভাবে পলিমার ডিসপার্সন ম্যাট্রিক্স কাঠামো পরিবর্তন করে

সিমেন্ট ভিত্তিক জয়েন্ট ফিলারে মিশ্রিত হওয়ার সময়, রিডিসপার্সিবল পলিমার পাউডার কঠিন উপাদানের কাঠামোর ভিতরে সেই নমনীয় পলিমার ফিল্মগুলি তৈরি করে। এই ফিল্মগুলি আসলে যা করে তা হল কিছু সংকুচিত হওয়ার সময় যে সূক্ষ্ম ফাটলগুলি তৈরি হয় তাদের সংযুক্ত করা, এবং চাপটি নির্দিষ্ট স্থানগুলিতে জমা না হয়ে পুরো পলিমার ও সিমেন্ট মিশ্রণ জুড়ে ছড়িয়ে দেওয়া। গবেষণাগারে পরিচালিত পরীক্ষাগুলি নির্দেশ করে যে আরডিপি দ্বারা পরিবর্তিত মর্টারগুলি সাধারণ মিশ্রণের তুলনায় প্রায় 30 শতাংশ বেশি টান সহ্য করতে পারে। এর অর্থ হল এই উপাদান দিয়ে তৈরি জয়েন্টগুলি ফাটল ধরা শুরু করার আগে অনেকটা এদিক-ওদিক চলাচল সহ্য করতে পারে, যা মেরামতের আগে এই ইনস্টালেশনগুলির আয়ু কতটা বাড়ে তাতে বড় প্রভাব ফেলে।

আরডিপির ছিদ্র কাঠামো এবং জলধারণ ক্ষমতার উপর প্রভাব

মার্কুরি ইনট্রুশন পোরোসিমেট্রি ব্যবহার করে পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে এই পলিমার ফিল্মগুলি ক্যাপিলারি ছিদ্রগুলি প্রায় 45% হ্রাস করে। এর ব্যবহারিক অর্থ কী? ভালো, যখন কম সংখ্যক ছিদ্র থাকে, তখন চুনাপাথর শক্ত হওয়ার প্রক্রিয়ার সময় আর্দ্রতা খুব তাড়াতাড়ি বেরিয়ে যায় না। এর ফলে কংক্রিট দীর্ঘতর সময় ধরে ভেজা থাকতে পারে, সাধারণ আবহাওয়ার অবস্থায় আমরা যাকে সমালোচনামূলক শক্ত হওয়ার সময়কাল বলি তা প্রায় তিন দিন থেকে প্রায় পাঁচ দিন পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। অতিরিক্ত সময় জলকে সিমেন্ট কণাগুলির সাথে আরও ভালভাবে মেশাতে সাহায্য করে, ক্যালসিয়াম সিলিকেট হাইড্রেট জেলের একটি ঘন ম্যাট্রিক্স তৈরি করে। গত বছর International Cement Review-এ প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী, এর ফলে শুকানোর সময় সঙ্কোচন উল্লেখযোগ্যভাবে 22% থেকে 28% পর্যন্ত হ্রাস পায়।

ASTM পরীক্ষার অধীনে RDP-পরিবর্তিত মর্টারে ফাটল হ্রাস পায়

ASTM C157/C157M সংকোচন পরীক্ষায় দেখা গেছে যে 90-দিনের শুষ্ককরণ চক্রের পরে RDP-সমৃদ্ধ মর্টারগুলি 60–80% কম ফাটলের প্রস্থ অর্জন করে। -5°C থেকে 40°C তাপমাত্রার চক্রীয় পরিবর্তনের অধীনে ক্ষেত্র পরীক্ষাগুলি দেখায় যে শুধুমাত্র সংকোচন হ্রাসকারী মিশ্রণের তুলনায় তিনগুণ বেশি, 500-এর বেশি তাপীয় চক্রের মাধ্যমে জয়েন্টের অখণ্ডতা বজায় রাখার ক্ষমতা RDP-এর রয়েছে।

সর্বোচ্চ সংকোচন হ্রাসের জন্য RDP মাত্রা অপটিমাইজ করা

সিমেন্টের ওজনের তুলনায় 2.5–3.5% RDP-এর মাত্রা সাধারণত বেশিরভাগ জয়েন্ট ফিলারে আদর্শ সংকোচন নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে, তবে পরিবেশগত শর্তাবলীর উপর ভিত্তি করে এর সমন্বয় প্রয়োজন:

• হিমায়ন-বিঘটন অঞ্চল : বায়ু-প্রবেশ্য এজেন্টসহ 3% RDP
• উচ্চ-ট্রাফিক জয়েন্ট : কার্যকারিতা ধরে রাখার জন্য সেলুলোজ ইথারের সাথে 4% RDP

5% RDP-এর বেশি মাত্রা সংকোচন শক্তি 12–15% পর্যন্ত হ্রাস করতে পারে, যা নমনীয়তা এবং কাঠামোগত কর্মক্ষমতার মধ্যে একটি সতর্ক ভারসাম্য বজায় রাখার প্রয়োজন করে।

SRAs (শ্রিঙ্কেজ-রিডিউসিং অ্যাডমিকচার) এর তুলনায় RDP: কার্যকারিতা এবং সীমাবদ্ধতা

শ্রিঙ্কেজ নিয়ন্ত্রণে SRAs-এর কার্যকারিতা

শ্রিঙ্কেজ-কমানোর মিশ্রণ (এসআরএ) সিমেন্টযুক্ত মিশ্রণে জলের পৃষ্ঠটান কমিয়ে শুকনোর সময় আকার সঙ্কুচন কমায়, ফলে কৈশিক চাপ হ্রাস পায়। সদ্য পরীক্ষাগুলি দেখায় যে উচ্চ-পারফরম্যান্স কংক্রিটে এসআরএ অবাধ শ্রিঙ্কেজ বিকৃতি 25% এবং বাধাপ্রাপ্ত শ্রিঙ্কেজ বল 50% পর্যন্ত কমাতে পারে। তবে, এদের কার্যকারিতা পরিবেশগত অবস্থা এবং মিশ্রণের সামঞ্জস্যের উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল।

জয়েন্ট ফিলার প্রয়োগে এসআরএ-এর সীমাবদ্ধতা

যদিও এসআরএ-এর কিছু সুবিধা রয়েছে, তবুও এগুলি জয়েন্ট ফিলারের গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলিকে নষ্ট করে দেয়। প্রতি ঘনমিটার প্রায় 3.7 লিটারের মতো আদর্শ হারে প্রয়োগ করা হলে, এই সংযোজনগুলি 28 দিনের চাপ সহনশীলতা প্রায় 10 শতাংশ কমিয়ে দিতে পারে। তাছাড়া, জল হ্রাসকারীর সাথে মিশ্রিত হলে সেটিং সময় প্রায় 45 মিনিট পিছিয়ে যায়। যেসব জয়েন্টগুলি নিয়মিতভাবে যানবাহনের চলাচলের কারণে বা পুনরাবৃত্ত তাপমাত্রা পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়, সেখানে এসআরএ আসলে উপাদানটিকে আরও ভঙ্গুর করে তোলে। এই বৃদ্ধি পাওয়া ভঙ্গুরতার কারণে জয়েন্টগুলি যেখানে নড়াচড়া ও বাঁক হয়, ঠিক সেখানেই আগেভাগে ফাটল দেখা দেয়।

কেন আরডিপি উৎকৃষ্ট সংযোজন এবং ফাটল প্রতিরোধের সুবিধা দেয়

রিডিস্পারসিবল পলিমার পাউডার (আরডিপি) এসআরএ-এর চেয়ে ভিন্নভাবে কাজ করে যা শুধুমাত্র একটি পদ্ধতির উপর নির্ভর করে। মর্টার সিস্টেমে যোগ করা হলে, আরডিপি আসলে একই সাথে তিনটি কাজ করে: একটি নমনীয় পলিমার নেটওয়ার্ক তৈরি করে, উপাদানের ভিতরে ছিদ্রগুলির আর্দ্রতা ধারণের ক্ষমতা উন্নত করে এবং মিশ্রণের বিভিন্ন উপাদানগুলির মধ্যে বন্ধন শক্তিশালী করে। যেহেতু এই প্রভাবগুলি একাধিক স্তরে একসাথে কাজ করে, তাই আরডিপি দিয়ে তৈরি জয়েন্ট ফিলারগুলি এসআরএ দিয়ে চিকিত্সিত সেগুলির তুলনায় ফাটল ধরার আগে প্রায় দ্বিগুণ তাপমাত্রার পরিবর্তন সহ্য করতে পারে। বাস্তব পরীক্ষায় দেখা গেছে যে যখন ঠিকাদাররা তাদের মর্টার মিশ্রণে ওজনের ভিত্তিতে 6 থেকে 8 শতাংশ আরডিপি যোগ করে, তখন সাধারণ অবস্থায় এক বছর পরিষেবার পর হাইওয়ে এক্সপানশন জয়েন্টগুলিতে প্রায় 60 শতাংশ কম ফাটল দেখা যায়।

আরডিপি সহ কম সংকোচনযুক্ত জয়েন্ট ফিলার ডিজাইন: সেরা অনুশীলন

মিশ্রণ ফর্মুলেশনে কাজের সুবিধা এবং সংকোচন সামঞ্জস্য করা

বিভিন্ন প্রকাশের অবস্থার জন্য সুপারিশকৃত আরডিপি অন্তর্ভুক্তির হার

ক্ষেত্রের তথ্য এই পরিসরগুলি প্রদর্শন করে যা ACI 548.3R-21 নির্দেশিকা অনুযায়ী সঠিক পাক প্রক্রিয়ার সংমিশ্রণে সঙ্কোচন-সম্পর্কিত ব্যর্থতার 85% প্রতিরোধ করে।

আরডিপি-সমৃদ্ধ জয়েন্ট ফিলারের সফল ক্ষেত্র প্রয়োগ

ঐতিহাসিক ইটের গাঁথুনির কাজের সদ্য পুনরুদ্ধারের ঘটনা RDP-এর কার্যকারিতা প্রমাণ করে, যেখানে পরিবর্তিত ফিলারগুলি 10 বা তার বেশি হিম-প্রবাহ চক্রের মধ্যে জয়েন্টের অখণ্ডতা বজায় রাখে। আরোপিত মসৃণতার উন্নতির কারণে ঠিকাদাররা উল্লম্ব জয়েন্টগুলিতে উপকরণের ঝুঁকি কমিয়ে 40% দ্রুত প্রয়োগের সময় প্রতিবেদন করেন।

উচ্চ-কর্মদক্ষতা, কম সঙ্কোচনশীল মেরামতি মর্টারের দিকে পরিবর্তন

নির্মাণ শিল্প এখন RDP-সংশোধিত মর্টারগুলিকে অগ্রাধিকার দেয় যা 12% -এর কম শুকনো সঙ্কোচনকে 25 MPa চাপ সহনশীলতার সাথে একত্রিত করে। এই উপকরণগুলি EN 1504-3 মানদণ্ড পূরণ করে কাঠামোগত মেরামতির জন্য, যা ঐতিহ্যবাহী সিমেন্ট-ভিত্তিক ফিলারগুলিতে দেখা যাওয়া প্রতিষ্ঠার পরের 70% ফাটল মেরামতি দূর করে।

দীর্ঘমেয়াদী কর্মদক্ষতা সর্বাধিককরণ: RDP, কিউরিং এবং জয়েন্ট ডিজাইন

RDP-এর কর্মদক্ষতা বৃদ্ধিতে উপযুক্ত কিউরিং-এর ভূমিকা

আরডিপি পাউডার (RDP) এর সঙ্কোচন হ্রাস করতে হলে ASTM মানদণ্ড অনুযায়ী উপযুক্ত চিকিত্সা প্রয়োজন। প্রথম তিনটি গুরুত্বপূর্ণ দিনগুলিতে আর্দ্রতার মাত্রা বজায় রাখলে RDP-সংশোধিত মর্টারগুলিতে আমরা যে শক্তিশালী পলিমার জাল চাই, তা গঠিত হতে পারে। এর ফলে সাধারণ অচিকিত্সিত উপকরণের তুলনায় কৈশিক চাপ প্রায় 30 থেকে 40 শতাংশ পর্যন্ত কমে যায়। ক্ষেত্রের অভিজ্ঞতা আরও একটি আকর্ষক তথ্য দেখায় - যেসব ঠিকাদাররা কুয়াশা চিকিত্সা পদ্ধতি প্রয়োগ করেন বা ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতির পরিবর্তে শ্বাসরনক্ষম মেমব্রেন ব্যবহার করেন, তাঁদের কাজে 90 ডিগ্রি ফারেনহাইটের মতো কষ্টদায়ক শুষ্ক অবস্থায় কাজ করার সময় তাঁদের জয়েন্ট ফিলারগুলিতে মাইক্রোক্র্যাকের সংখ্যা প্রায় অর্ধেক পর্যন্ত কম হয়।

আরডিপি-সংশোধিত উপকরণ দিয়ে নিয়ন্ত্রণ জয়েন্টগুলির অনুকূলকরণ

আরডিপি কি যান্ত্রিক ফাটল নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার পরিবর্তে ব্যবহার করা যেতে পারে?

আরডিপি খুব কমিয়ে দেয় সঙ্কোচনজনিত ফাটল, কিন্তু অন্যান্য পদ্ধতির সাথে একত্রে ব্যবহার করলে আরও ভালোভাবে কাজ করে। যেসব জায়গায় মানুষ অনেক হাঁটে এবং মেঝেটি 500 psi এর বেশি অপসারণ বলের সম্মুখীন হয়, সেখানে এখনও ইস্পাত প্রবলিতকরণের প্রয়োজন হয়। ভালো খবর হল যে আরডিপি বিল্ডারদের এসিআই 224আর-01 ফাটলের আকারের জন্য প্রয়োজনীয়তা ছাড়াই বাড়ির ভিত্তিতে প্রায় 30 শতাংশ কম রিবার ব্যবহার করতে দেয়। যখন আমরা বিভিন্ন জলবায়ু নিয়ে দেখি, তখন বিশেষ মিশ্রণ অনেক গুরুত্বপূর্ণ। শুষ্ক অঞ্চলগুলির কথা বলি, কিছু সেলুলোজ তন্তুর সাথে প্রায় 4.2% আরডিপি যোগ করা হলে মাঝারি মাত্রায় ফোর্কলিফ্ট চলাচল থাকলেও গুদামের মেঝেতে অতিরিক্ত জয়েন্টগুলি ঘুচিয়ে দেওয়া যায়। এটি অনেক ক্ষেত্রে ইনস্টলেশনকে দ্রুততর এবং সস্তা করে তোলে।

FAQ বিভাগ

সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণে সঙ্কোচনজনিত ফাটল কী?

সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলি শুকিয়ে এবং জলযোজিত হওয়ার সময় আয়তন হ্রাসের কারণে সঙ্কোচনজনিত ফাটল ঘটে, সাধারণত 15-20% সঙ্কোচনের মধ্যে।

সঙ্কোচনজনিত ফাটল কীভাবে কমানো যায়?

জয়েন্ট ফিলারগুলিতে রেডিসপারসিবল পলিমার পাউডার (RDP) ব্যবহার করলে নমনীয় পলিমার ফিল্ম গঠনের মাধ্যমে চাপ শোষণ করে শুকনো সঙ্কোচন কমাতে সাহায্য করে।

SRAs কী, এবং RDP-এর সঙ্গে এদের তুলনা কীরূপ?

সঙ্কোচন-হ্রাসকারী মিশ্রণ (SRAs) জলের পৃষ্ঠটান এবং কৈশিক চাপ কমায়, কিন্তু RDP-এর তুলনায় জয়েন্ট ফিলারগুলিকে আরও ভঙ্গুর করে তুলতে পারে, যেখানে RDP আরও ভালো আসঞ্জন এবং ফাটল প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে।

উপযুক্ত কিউরিং কীভাবে RDP কার্যকারিতা বাড়ায়?

উপযুক্ত কিউরিং RDP পরিবর্তিত মর্টারগুলিকে শক্তিশালী পলিমার নেটওয়ার্ক গঠন করতে দেয়, কৈশিক চাপ এবং অণু-ফাটল গঠন কমিয়ে।