पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट (पीपीसी): विनिर्माण और गुण

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जैसा कि हम जानते हैं पीपीसी सीमेंट का फुल फॉर्म पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट है, नाम पोर्टलैंड और पॉज़ोलाना सीमेंट नामकरण से पहले दोनों ऐतिहासिक शब्द का इस्तेमाल किया जाता है। पोर्टलैंड नाम इंग्लैंड के डोरसेट में पोर्टलैंड का ऐतिहासिक स्थान है, जिसमें पोर्टलैंड पत्थर के रूप में बड़ी मात्रा में प्राकृतिक सीमेंट है, जिसका उपयोग पोर्टलैंड सीमेंट बनाने के लिए किया जाता है, इसकी शुरुआत ब्रिटेन में 18 वीं शताब्दी के मध्य में हुई थी।

  पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट (पीपीसी): निर्माण, गुण और उपयोग
पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट (पीपीसी): निर्माण, गुण और उपयोग

पॉज़ोलाना सबसे पहले कहाँ पाया गया था? पुटेओली पास नेपल्स जहां में भारी मात्रा में पॉजोलाना बेड मिला है इटली , प्राकृतिक पॉज़ोलाना मुख्य रूप से एक ठीक चॉकलेट-लाल ज्वालामुखीय पृथ्वी से बना है। कृत्रिम पॉज़ोलाना विकसित किया गया है जो फ्लाई ऐश और पानी से बुझने वाले बॉयलर स्लैग को मिलाता है।



पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट निर्माण लाइन में उपयोग किया जाने वाला सबसे लोकप्रिय प्रकार का सीमेंट बन रहा है जैसे भवन निर्माण, बहुमंजिला इमारत का निर्माण, सुपर संरचना, पुल, बांध, औद्योगिक और वाणिज्यिक भवन।

पीपीसी प्राकृतिक पॉज़ोलानिक सामग्री से बना है। प्राकृतिक पॉज़ोलानिक सामग्री का इतिहास रोमन काल तक बढ़ा। पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट या पीपीसी सीमेंट का निर्माण ओपीसी क्लिंकर को पानी के साथ 10 से 25 प्रतिशत पॉज़ोलानिक सामग्री मिश्रण के साथ पीसकर किया जाता है। निर्माण के मानकों में हाल के समय के अनुसार, यह पॉज़ोलानिक सामग्री का लगभग 35% है

पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट (पीपीसी) की निर्माण प्रक्रिया

पीपीसी सीमेंट में एक कृत्रिम पॉज़ोलानिक घटक फ्लाई ऐश है जिसमें सिलिसियस या एल्युमिनस सामग्री शामिल होती है जिसमें स्वयं कोई सीमेंटिटियस और बाध्यकारी गुण नहीं होते हैं, यह बारीक रूप से विभाजित होता है और पानी की उपस्थिति में जलयोजन प्रक्रिया में मुक्त कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। सीमेंट गुणों वाले यौगिकों को बनाने के लिए सामान्य तापमान पर किया जाता है।

पीपीसी सीमेंट की निर्माण प्रक्रिया में, मुख्य सामग्री कैलक्लाइंड क्ले हैं, या फ्लाई ऐश एक अपशिष्ट पदार्थ है, जो थर्मल पावर स्टेशन में उत्पन्न होता है जब पाउडर कोयले का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है। इस सामग्री को तब इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स में एकत्र किया जाता है। यूनाइटेड किंगडम में, इसे चूर्णित ईंधन राख के रूप में जाना जाता है, इसलिए फ्लाई ऐश और चूर्णित राख दोनों समान हैं।

उत्पादित सामग्री को कैल्शियम सिलिकेट भी कहा जा सकता है, जो काफी मात्रा में कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का उत्पादन करता है, जो ताकत या स्थायित्व के दृष्टिकोण से एक बेकार सामग्री है। यह सिर्फ एक बेकार सामग्री है जिसे सीमेंटयुक्त उत्पाद में बदला जा सकता है; यह कंक्रीट की गुणवत्ता में काफी सुधार करता है।

पॉज़ोलानिक क्रिया नीचे दिखाई गई है:

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड + पॉज़ोलाना + पानी -> सी - एस - एच (जेल)

पीपीसी सीमेंट को कंक्रीट में इस्तेमाल करना बेहतर क्यों है? आम तौर पर जब पीसीसी सीमेंट का उपयोग कंक्रीट के निर्माण में किया जाता है तो हाइड्रेशन की कम गर्मी पैदा करता है और सामान्य पोर्टलैंड सीमेंट की तुलना में आक्रामक पानी के हमले के लिए अधिक प्रतिरोध प्रदान करता है। इसके अलावा, यह हाइड्रोलिक संरचनाओं में उपयोग किए जाने पर कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की लीचिंग को कम करता है।

पीपीसी सीमेंट के इस प्रकार के कम गर्मी पैदा करने वाले गुण मुख्य रूप से समुद्री और हाइड्रोलिक निर्माण और अन्य बड़े पैमाने पर कंक्रीट निर्माण जैसे बांध पुल, ढेर मजबूत नींव आदि में उपयोगी होते हैं।

हालांकि, यह सच है कि पॉज़ोलाना को जोड़ने से बिगगिनिंग के समय ज्यादा ताकत में योगदान नहीं होता है। पीपीसी की ताकत संपत्ति उस साधारण पोर्टलैंड सीमेंट से थोड़ी अधिक है। सामान्य पोर्टलैंड सीमेंट की तुलना में पीपीसी सीमेंट में कंक्रीट सेटिंग समय अधिक होता है।

यदि पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट सही प्रकार की प्रतिक्रियाशील पॉज़ोलानिक सामग्री का उपयोग करके निर्मित किया जाता है, तो पोर्टलैंड पॉज़ोलानिक सीमेंट सामान्य पोर्टलैंड सीमेंट के समान होगा, केवल 7 दिनों तक ताकत हासिल करने की दर को छोड़कर।

यह ओपीसी को तभी प्रभावित करेगा जब खराब गुणवत्ता वाले पॉज़ोलैनिक सामग्री का उपयोग किया जाता है, जो प्रतिक्रियाशील प्रकार के नहीं होते हैं और जो पॉज़ोलैनिक सामग्री के लिए विनिर्देशों की सीमा को पूरा नहीं करते हैं, सीमेंट का उपयोग संदिग्ध गुणवत्ता का होगा।

पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट (पीपीसी) के गुण

1) पीपीसी सीमेंट का सेटिंग समय सामान्य पोर्टलैंड सीमेंट से अधिक है, यह फिर से निर्माण की शुरुआत में थोड़ी ताकत है लेकिन अंतिम ताकत बहुत अधिक है, इसकी प्रारंभिक सेटिंग समय 1/2 घंटा है और अंतिम सेटिंग समय लगभग 10 घंटे है।

2) ताकत:- जैसा कि हम जानते हैं कि पीपीसी सीमेंट को अपनी ताकत हासिल करने के लिए अधिक समय की आवश्यकता होती है, आंतरिक निर्माण के 3 दिनों में इसकी संपीड़न शक्ति 13 एमपीए, 7 दिनों में 22 एमपीए, 28 दिनों में 33 एमपीए होती है।

3) पीपीसी सीमेंट के लिए सुखाने का संकोचन 0.15% से अधिक नहीं होना चाहिए

4) पीपीसी सीमेंट के लिए सुंदरता 300 एम2/किलोग्राम से कम नहीं होनी चाहिए

5) पीपीसी की शुरुआती ताकत कम है लेकिन अंतिम ताकत ओपीसी सीमेंट की 28 दिनों की ताकत के बराबर है

5) पीपीसी सीमेंट का महत्वपूर्ण गुण यह है कि यह हानिकारक रसायनों जैसे कार्बोनेट, एसिड क्षार के आक्रामक हमले के खिलाफ प्रतिरोध करता है जो पानी में घुल जाता है और प्रतिकूल जलवायु स्थिति से बाहरी दीवार को भी रोकता है।

पीपीसी सीमेंट पर जांच परिणाम

पीपीसी के सभी फायदे मुख्य रूप से हाइड्रेटेड सीमेंट पेस्ट में कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के धीमे रूपांतरण के कारण सीमेंट उत्पादों में हैं।

एक साल पुराने ओपीसी पेस्ट में हाइड्रॉक्साइड केवल 8.4 प्रतिशत कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड पाया गया और लीचिंग भी कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड में एक निश्चित कमी हो सकती है। प्रभाव पर विचार करने के बाद कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड 14% होना चाहिए था।

लेकिन, वास्तव में इसमें केवल 8.4% ही रह गया है जो यह साबित करता है कि 5.6% कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड पॉज़ोलानिक गतिविधि द्वारा परिवर्तित किया गया था।

पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट (पीपीसी) के लाभ

पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट के लाभों को संक्षेप में निम्नानुसार किया जा सकता है: -

यदि पीपीसी के निर्माण में उचित प्रकार की प्रतिक्रियाशील सामग्री का उपयोग किया जाता है तो ओपीसी के साथ पीपीसी का उपयोग करने से अधिक लाभ होता है।

1) पीपीसी महंगे क्लिंकर को सस्ते वेस्टर पॉज़ोलानिक सामग्री से बदलकर बनाया गया है।

2) पीपीसी निर्माण में घुलनशील कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड को अघुलनशील सीमेंटयुक्त उत्पादों में परिवर्तित किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप पारगम्यता में सुधार होता है। इसलिए यह विशेष रूप से हाइड्रोलिक संरचनाओं और समुद्री निर्माण में स्थायित्व विशेषताओं की पेशकश करता है।

3) आम तौर पर, पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की खपत करता है और ओपीसी जितना कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का उत्पादन नहीं करता है।

4) यह जलयोजन की ऊष्मा उत्पन्न करता है और वह भी कम दर पर।

5) पीपीसी ओपीसी की तुलना में महीन होने के कारण और पॉज़ोलानिक क्रिया के कारण, यह छिद्र के आकार के वितरण में सुधार करता है और संक्रमण क्षेत्र में सूक्ष्म दरारों को भी कम करता है।

6) पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट की पारगम्यता में कमी कई अन्य और बाध्य लाभ प्रदान करती है।

7) पीपीसी में इस्तेमाल होने वाली फ्लाई ऐश हल्की होती है और इसका घनत्व कम होता है, 50 किलो बैग की थोक मात्रा ओपीसी से थोड़ी अधिक होती है। यही कारण है कि पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट ओपीसी की तुलना में अधिक मात्रा में मोर्टार प्रदान करता है।

8) निरंतर पॉज़ोलैनिक क्रिया के लिए पर्याप्त नमी उपलब्ध होने पर लंबी अवधि में पीपीसी शक्ति का विकास ओपीसी से तुलनात्मक रूप से अधिक होता है।

पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट के नुकसान

पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट के निम्नलिखित नुकसान हैं:

1) पीसीसी में ओपीसी की तुलना में शुरू में ताकत के विकास की दर कम है।

2) पीपीसी में क्षारीयता कम होती है जो स्टील सुदृढीकरण के क्षरण के प्रतिरोध को कम करती है। लेकिन दूसरी ओर, पीपीसी कंक्रीट की पारगम्यता में काफी सुधार करता है, सुदृढीकरण के क्षरण के प्रतिरोध को बढ़ाता है।

3) सेटिंग का समय नाममात्र का लंबा है।

पीपीसी सीमेंट ग्रेड

दुनिया के कई क्षेत्रों में पीपीसी को ओपीसी के समान ही उनकी संपीड़ित ताकत के आधार पर 28 दिनों में वर्गीकृत किया जाता है। भारत मानक के अनुसार पीपीसी सीमेंट की ताकत 53 ग्रेड ओपीसी सीमेंट के बराबर मानी जाती है।

कई सीमेंट ब्रांडों ने ओपीसी की ग्रेडिंग की तरह ही पीपीसी की ग्रेडिंग के लिए बीआईएस का उपयोग करने की सिफारिश की। उन्होंने यह भी सुझाव दिया कि फ्लाई ऐश की मात्रा 25% से 35% अधिक हो। हाल ही में, यूनाइट्स किंगडम ने बीआईएस में पीपीसी में फ्लाई ऐश की मात्रा 10-25% से बढ़ाकर 15-35% कर दी है।

पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट (पीपीसी) का अनुप्रयोग और उपयोग

पोर्टलैंड पॉज़ोलाना सीमेंट का उपयोग किया जा सकता है जहां ओपीसी का उपयोग किया जाता है, सिवाय जहां उच्च प्रारंभिक शक्ति विशेष आवश्यकता की होती है। चूंकि पीपीसी उपयोग निरंतर पॉज़ोलैनिक गतिविधि के लिए नमी की मांग करता है, इसलिए थोड़ी देर तक इलाज करना वांछनीय है। पीपीसी का उपयोग निम्नलिखित स्थितियों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त होगा:

i) हाइड्रोलिक संरचनाओं के लिए;

ii) बांध, पुल घाट और मोटी नींव जैसे बड़े पैमाने पर ठोस संरचनाओं के लिए;

ग) समुद्री संरचनाओं के लिए;

घ) सीवर और सीवेज निपटान कार्यों आदि के लिए।

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