সিমেন্ট উৎপাদনে ক্লিংকার সবচেয়ে বেশি শক্তি ও কার্বন নির্গমনের উৎস। তাই অনেক দেশে একটি বড় প্রশ্ন হলো: ক্লিংকারের কতটা অন্য উপাদান দিয়ে বদলানো যায়, অথচ কংক্রিটের মান ঠিক থাকে? এই অন্য উপাদানগুলোকে বলে সিমেন্টিশিয়াস সাপ্লিমেন্টারি ম্যাটেরিয়াল (SCM)।
প্রধান SCM
- ফ্লাই অ্যাশ (fly ash): কয়লাভিত্তিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের বর্জ্য। সূক্ষ্ম, গোলাকার কণা
- গ্রানুলেটেড ব্লাস্ট ফার্নেস স্ল্যাগ (GGBS বা slag): লোহা তৈরির ব্লাস্ট ফার্নেসের উপজাত, পানি দিয়ে দ্রুত ঠাণ্ডা করে তৈরি
- সিলিকা ফিউম (silica fume): ফেরোসিলিকন উৎপাদনের উপজাত, অত্যন্ত সূক্ষ্ম
- প্রাকৃতিক পজ্জোলান: আগ্নেয় বা অন্য প্রাকৃতিক উৎসের উপাদান
পজ্জোলানিক বিক্রিয়া
ফ্লাই অ্যাশ নিজে তেমন শক্ত হয় না। কিন্তু এতে থাকা সিলিকা ও অ্যালুমিনা সিমেন্টের জলযোজনের (hydration) সময় তৈরি হওয়া ক্যালসিয়াম হাইড্রক্সাইডের সঙ্গে বিক্রিয়া করে। এই বিক্রিয়াকে বলে পজ্জোলানিক বিক্রিয়া, এবং এর ফলে বাড়তি C-S-H জেল তৈরি হয়।
সরলীকৃতভাবে:
C-S-H-ই কংক্রিটের শক্তির প্রধান উৎস। তাই পজ্জোলান দীর্ঘ সময়ে শক্তি বাড়ায়, তবে শুরুতে শক্তি কম থাকতে পারে।
কেন ব্যবহার করা হয়?
- ক্লিংকারের পরিমাণ কমে, তাই শক্তি ও কার্বন নির্গমন কমে
- হাইড্রেশনের তাপ কম হয়, বড় ঢালাইয়ে ফাটল কমতে পারে
- কিছু ক্ষেত্রে সালফেট ও ক্লোরাইডের বিরুদ্ধে স্থায়িত্ব বাড়ে
- বর্জ্য পুনর্ব্যবহার হয়
কিছু সতর্কতা
- শুরুর শক্তি কম হতে পারে, তাই দ্রুত ফর্ম খোলার কাজে সাবধানতা দরকার
- ফ্লাই অ্যাশের মান উৎস অনুযায়ী বদলায়, তাই প্রতিটি ব্যাচ পরীক্ষা করা উচিত
- কম তাপমাত্রায় ধীরে শক্তি বাড়তে পারে
স্ট্যান্ডার্ডে SCM
EN 197-1 সিমেন্টকে বিভিন্ন গ্রুপে ভাগ করে। CEM II, CEM III, CEM IV ও CEM V-এর মতো ধরনে বিভিন্ন মাত্রায় অন্য উপাদান মেশানোর অনুমতি থাকে। ASTM-এও একটি আলাদা SCM স্ট্যান্ডার্ড আছে, যা ফ্লাই অ্যাশ ও প্রাকৃতিক পজ্জোলানের শ্রেণি (class N, F, C) ঠিক করে (ASTM C618)। স্ল্যাগ সিমেন্টের জন্য আলাদা স্ট্যান্ডার্ড আছে (ASTM C989), যেখানে স্ল্যাগ সিমেন্ট তিনটি গ্রেডে (৮০, ১০০, ১২০) ভাগ করা হয়েছে।
EN 197-1-এ প্রতিটি CEM টাইপে অন্য উপাদানের সীমা শতাংশে দেওয়া আছে। কয়েকটি উদাহরণ (ভর অনুযায়ী):
- CEM II/A-V: ফ্লাই অ্যাশ ৬–২০%
- CEM II/B-V: ফ্লাই অ্যাশ ২১–৩৫%
- CEM II/A-S: স্ল্যাগ ৬–২০%
- CEM III/A: স্ল্যাগ ৩৬–৬৫%
উৎস: EN 197-1 Table 1; BDS EN 197-1:2023 (অভিন্ন পাঠ)। সব টাইপের পূর্ণ তালিকার জন্য মূল টেবিল দেখুন।
উৎস: ASTM C618-19 (ফ্লাই অ্যাশ ও প্রাকৃতিক পজ্জোলান, ক্লাস N, F ও C); ASTM C989-09a (স্ল্যাগ সিমেন্ট, গ্রেড ৮০, ১০০ ও ১২০)।
ফ্লাই অ্যাশের শ্রেণি ও সীমার জন্য ASTM C618 লেখাটি, আর স্ল্যাগের গ্রেডের জন্য ASTM C989 লেখাটি দেখুন।
বাংলাদেশের প্রেক্ষাপটে
আমাদের দেশে ফ্লাই অ্যাশ ও স্ল্যাগের প্রাপ্যতা, দাম ও মান কোথা থেকে আসছে তার ওপর নির্ভর করে সিদ্ধান্ত নিতে হয়। এ নিয়ে নির্দিষ্ট পরিসংখ্যান এই লেখায় দিচ্ছি না। সরবরাহকারীর সার্টিফিকেট ও ল্যাব রিপোর্ট দেখে নিন।
সংক্ষেপে
- SCM ক্লিংকার কমিয়ে কার্বন ও খরচ কমাতে সাহায্য করে
- পজ্জোলানিক বিক্রিয়া দীর্ঘ সময়ে শক্তি বাড়ায়
- শুরুর শক্তি ও মানের ভিন্নতা নিয়ে সতর্ক থাকুন
- স্ট্যান্ডার্ডে অনুমোদিত মাত্রা মিলিয়ে তবেই ব্যবহার করুন
