ऑलिव पोमेस ऐश पर्यावरण अनुकूल सीमेंट विकल्प के रूप में आशाजनक है

सारांश

जर्नल मैटेरियल्स में प्रकाशित एक अध्ययन में सीमेंट उत्पादन के पर्यावरणीय प्रभावों को कम करने के लिए मोर्टार में साधारण पोर्टलैंड सीमेंट के एक स्थायी विकल्प के रूप में जैतून के पोमेस राख के उपयोग की खोज की गई। शोध में पाया गया कि यांत्रिक प्रदर्शन में महत्वपूर्ण हानि के बिना कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने के लिए मोर्टार मिश्रण में 20 प्रतिशत तक पोमेस राख का उपयोग किया जा सकता है, हालांकि दीर्घकालिक स्थायित्व और वास्तविक दुनिया के प्रदर्शन का आकलन करने के लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है।

एक नया अध्ययन मोर्टार में साधारण पोर्टलैंड सीमेंट के लिए एक स्थायी आंशिक प्रतिस्थापन के रूप में जैतून की खली राख के उपयोग की जांच की गई है। 

सीमेंट उत्पादन एक प्रमुख मुद्दा है प्रमुख योगदान वैश्विक कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में वृद्धि को रोकने के लिए, इस शोध का उद्देश्य उद्योग के पर्यावरणीय प्रभावों को कम करना है।

मैटेरियल्स पत्रिका के विशेष अंक में प्रकाशित इस अध्ययन में यह आकलन किया गया है कि पोमेस राख के मिश्रण से मोर्टार के भौतिक, यांत्रिक और टिकाऊपन गुणों पर क्या प्रभाव पड़ता है, ताकि बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए इसकी उपयुक्तता निर्धारित की जा सके।

जैतून की खली की राख को जलाए गए जैतून की खली (अवशिष्ट जैतून की खाल, गूदा और बीज) से प्राप्त किया जाता है। पीसने पर, परिणामी पाउडर में कार्बन डाइऑक्साइड, सिलिका और चूना की महत्वपूर्ण मात्रा होती है। 

साधारण पोर्टलैंड सीमेंट की तुलना में, इसका हल्का वजन और महीन कण आकार, घनत्व और कार्यशीलता (मोर्टार को कितनी आसानी से मिलाया, रखा और सघन किया जा सकता है) जैसी मोर्टार विशेषताओं को प्रभावित करते हैं।

मोर्टार के नमूने पोर्टलैंड सीमेंट के स्थान पर पोमेस राख को दस प्रतिशत से लेकर 50 प्रतिशत तक की वृद्धि के साथ मिलाकर बनाए गए। 

प्रत्येक मिश्रण को प्रवाहशीलता (मिश्रण के डालने पर बहने और फैलने की क्षमता), शक्ति, जल अवशोषण, तथा जमने-पिघलने के चक्रों के प्रति प्रतिरोध के लिए सात, 28 और 90 दिनों की अवधि में परीक्षण से गुजरना पड़ा।

शोधकर्ताओं ने पाया कि पोमेस राख के स्तर में वृद्धि के साथ मोर्टार की कार्यशीलता और प्रवाहशीलता कम हो गई। 

दस प्रतिशत तक के स्तर पर, मोर्टार के नमूनों में गीले घनत्व और प्रवाह समय दोनों में न्यूनतम परिवर्तन देखा गया, जो व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए उनकी उपयुक्तता को दर्शाता है।

दस से 20 प्रतिशत के बीच, मिश्रण के साथ काम करना कठिन हो गया, लेकिन स्वीकार्य प्रवाह बना रहा। 20 प्रतिशत से आगे, प्रवाह दर में भारी बदलाव आया।

संपीड़न और लचीलापन शक्ति परीक्षण दोनों में समान परिणाम प्राप्त हुए, जिसमें 20 प्रतिशत तक पोमेस स्तर पर कम शक्ति प्रदर्शित हुई, लेकिन संरचनात्मक मोर्टार के लिए स्वीकार्य सीमा के भीतर रही। 

शोधकर्ताओं ने पाया कि 90 दिनों में ताकत में वृद्धि जारी रही, जो पॉज़ोलानिक प्रतिक्रियाओं की गतिविधि के अनुरूप है - रासायनिक प्रक्रिया जिसके द्वारा राख जैसी कुछ सामग्री, पानी और सीमेंट के साथ प्रतिक्रिया करके बाध्यकारी यौगिक बनाती है जो समय के साथ कंक्रीट की ताकत और स्थायित्व को बढ़ाती है।

फ्रीज-थॉ प्रतिरोध परीक्षणों ने पोमेस राख के स्तर के लिए 20 प्रतिशत की सीमा की पुष्टि की। इस सीमा से परे, मिश्रणों ने पर्याप्त भेद्यता प्रदर्शित की।

जल अवशोषण, जो स्थायित्व-संबंधी क्षति और प्रदर्शन में गिरावट का कारण बन सकता है, पोमेस राख के स्तर वाले नमूनों में दस प्रतिशत से अधिक बढ़ गया। 

सभी नमूनों में अधिकतम अवशोषण 6.92 प्रतिशत पाया गया, जो पर्याप्त दीर्घकालिक प्रदर्शन के लिए स्वीकार्य मानी जाने वाली 15 से - प्रतिशत की सीमा के भीतर है।

दिलचस्प बात यह है कि दस प्रतिशत मिश्रण ने सामान्य पोर्टलैंड सीमेंट नियंत्रण मिश्रण की तुलना में थोड़ा कम अवशोषण दिखाया। इसका कारण महीन राख के कण थे जो रिक्त स्थान को भरते थे और अन्यथा मिश्रण की छिद्र संरचना को परिष्कृत करते थे।

एक पर्यावरणीय विश्लेषण में पोमेस ऐश मोर्टार उत्पादन के ऊर्जा उपयोग और कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन की तुलना नियंत्रण मिश्रण से की गई, जो पूरी तरह से साधारण पोर्टलैंड सीमेंट से बना है। 

कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन की गणना अल्जीरिया में बिजली उत्पादन के आधार पर की गई, जहां यह अध्ययन किया गया था।

नियंत्रण मिश्रण के उत्पादन में प्रति टन 1,000 किलोवाट घंटे (kWh/t) की खपत हुई तथा प्रति टन 500 किलोग्राम कार्बन डाइऑक्साइड (kg CO2/टन) उत्सर्जित हुई। 

इसके विपरीत, 953.5 प्रतिशत पोमेस राख मिश्रण के उत्पादन में 476.75 kWh/t की खपत हुई तथा 2 किग्रा CO20/t का उत्पादन हुआ, जबकि 907 प्रतिशत मिश्रण के उत्पादन में 453.5 kWh/t की खपत हुई तथा 2 किग्रा CO-/t का उत्पादन हुआ।

लेखकों ने निष्कर्ष निकाला है कि दस और 20 प्रतिशत मिश्रण पर्यावरणीय प्रभाव में सार्थक कमी लाते हैं, जबकि यांत्रिक प्रदर्शन स्वीकार्य रहता है, जो पर्यावरण अनुकूल निर्माण सामग्री के रूप में उनकी उम्मीदवारी का समर्थन करता है। 

हालांकि, उनका मानना ​​है कि दीर्घकालिक स्थायित्व, सूक्ष्म संरचनात्मक व्यवहार और वास्तविक दुनिया में प्रदर्शन की जांच के लिए आगे और अध्ययन की आवश्यकता है। 

उन्होंने यह भी कहा कि व्यापक रूप से अपनाने के लिए ऐसी सामग्रियों को अद्यतन भवन संहिताओं और विनिर्देशों में शामिल करना आवश्यक होगा।