সড়ক প্রকৌশলে ফ্লাই অ্যাশের প্রয়োগ গবেষণার বর্তমান পরিস্থিতি

পেভমেন্টের ভিত্তিতে ফ্লাই অ্যাশের প্রয়োগ প্রধানত দুটি দিকে কেন্দ্রীভূত: ফ্লাই অ্যাশ (চুন এবং ফ্লাই অ্যাশ) স্থিতিশীল উপাদান এবং সিমেন্ট ফ্লাই অ্যাশ স্থিতিশীল উপাদান। এই দুটি উপাদান জাতীয় মানদণ্ডে সংকলিত হয়েছে, প্রযুক্তি তুলনামূলকভাবে পরিপক্ক এবং এর অনেক ব্যবহারিক প্রয়োগ রয়েছে। পেভমেন্টের পৃষ্ঠে ফ্লাই অ্যাশের প্রয়োগ প্রধানত অ্যাসফাল্ট মিশ্রণের পৃষ্ঠ এবং সিমেন্ট কংক্রিটের পৃষ্ঠে করা হয়। চাং'আন বিশ্ববিদ্যালয়ের জিয়াও হুয়া তার মাস্টার্স থিসিসে দেখিয়েছেন যে, যখন AC-16 অ্যাসফাল্ট মিশ্রণে সমস্ত আকরিক গুঁড়োর পরিবর্তে ফ্লাই অ্যাশ ব্যবহার করা হয়, তখন আকরিক গুঁড়ো মিশ্রিত মিশ্রণের তুলনায় এর নিম্ন-তাপমাত্রার ফাটল প্রতিরোধ ক্ষমতা দুর্বল এবং উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা ভালো হয়। এর জলীয় স্থিতিশীলতা উন্নত হলেও প্রভাবটি উল্লেখযোগ্য নয়। শি জুন, উ শাওপেং এবং অন্যান্যরা অ্যাসফাল্ট মিশ্রণের আর্দ্রতা জনিত ক্ষতির উপর পৃষ্ঠতল শোধনকারী ফ্লাই অ্যাশ এবং কাপলিং এজেন্টের প্রভাব নিয়ে গবেষণা করেছেন। ফিলারের সাথে কাপলিং এজেন্ট এবং ফ্লাই অ্যাশের সংমিশ্রণকে যৌগিক ফ্লাই অ্যাশ মডিফায়ার বলা হয়। কম্পোজিট ফ্লাই অ্যাশ মডিফায়ারের বৈশিষ্ট্যগুলো প্রধানত স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি এবং ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি দ্বারা নির্ণয় করা হয়েছিল। ফিলার হিসেবে, অ্যাসফাল্ট মিশ্রণের আর্দ্রতা সংবেদনশীলতার উপর এর প্রভাব ইনডিরেক্ট টেনসাইল স্টিফনেস মডিউলাস পরীক্ষা, স্ট্যাটিক ক্রিপ এবং ইনডিরেক্ট টেনসাইল ফ্যাটিগ পরীক্ষার মাধ্যমে মূল্যায়ন করা হয়েছিল। ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, কম্পোজিট ফ্লাই অ্যাশ মডিফায়ারযুক্ত অ্যাসফাল্ট মিশ্রণের হিমায়নের সময় উচ্চ ইনডিরেক্ট টেনসাইল স্ট্রেংথ ও টেনসাইল স্ট্রেংথ রেশিও থাকে এবং এর আর্দ্রতা সংবেদনশীলতা চমৎকার। এছাড়াও, নির্দিষ্ট আর্দ্রতা ক্ষতি প্রক্রিয়াকরণের পর কম্পোজিট ফ্লাই অ্যাশ মডিফায়ার দ্বারা পরিবর্তিত অ্যাসফাল্ট মিশ্রণটি উন্নততর স্টিফনেস মডিউলাস, স্থায়ী বিকৃতি প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ফ্যাটিগ লাইফ প্রদর্শন করে। উপসংহার: কম্পোজিট ফ্লাই অ্যাশ মডিফায়ার কার্যকরভাবে অ্যাসফাল্ট মিশ্রণের আর্দ্রতা সংবেদনশীলতা উন্নত করতে পারে।

ফ্লাই অ্যাশের বাঁধ সড়ক প্রকৌশলেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে নরম মাটির ভিত্তিযুক্ত সড়ক অংশে। এটি ফ্লাই অ্যাশের হালকা ওজনকে পুরোপুরি কাজে লাগিয়ে বাঁধের নিজস্ব ওজন এবং নরম মাটির ভিত্তির অতিরিক্ত চাপ কমাতে পারে, যার ফলে মোট ভূমিধস কমে এবং বাঁধের স্থিতিশীলতা বাড়ে। একইভাবে, সেতুর মাথায় উঁচু মাটির সাথে ফ্লাই অ্যাশ দিয়ে ভরাট করলে, সেতুর মাথায় উঁচু মাটির নিজস্ব ওজনের কারণে সৃষ্ট ভূমিধসের ফলে সেতু লাফিয়ে ওঠার সমস্যার উন্নতি করা যায়। লিউ তিয়েজুন বাঁধের ফিলার হিসেবে ব্যবহৃত ফ্লাই অ্যাশের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নিয়ে গবেষণা করে নিম্নলিখিত সিদ্ধান্তে উপনীত হয়েছেন: ফ্লাই অ্যাশের শুষ্ক ঘনত্ব আর্দ্রতার পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে প্রথমে বাড়ে এবং তারপর কমে, এবং আর্দ্রতার সর্বোচ্চ শুষ্ক ঘনত্ব ছিল ১৯%; কয়লার ছাইয়ের ভেদ্যতা গুণাঙ্ক শুষ্ক ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে সূচকীয়ভাবে হ্রাস পায়। যখন ফ্লাই অ্যাশের শুষ্ক ঘনত্ব ১.৩৫ গ্রাম/ঘন সেন্টিমিটারের কম হয়, তখন এর ভেদ্যতা গুণাঙ্কের উপর শুষ্ক ঘনত্বের প্রায় কোনো প্রভাব থাকে না; ফ্লাই অ্যাশের জলীয় অংশের সাথে এর সংহতি বৃদ্ধি পায়। ফ্লাই অ্যাশের আর্দ্রতার পরিমাণ বাড়া-কমার সাথে সাথে, আর্দ্রতার পরিমাণ ২৬%-এর কম হলে এই হ্রাস ধীর হয়, অন্যথায় এটি দ্রুত হ্রাস পায়; ফ্লাই অ্যাশের আর্দ্রতার পরিমাণ ১% বাড়লে, অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ কোণ প্রায় ০.২৫° হ্রাস পায়; কয়লার ছাইয়ের সংহতি কম্প্যাকশনের মাত্রা বৃদ্ধির সাথে রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়, অন্যদিকে ফ্লাই অ্যাশের অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ কোণ কম্প্যাকশনের মাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সূচকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়; ফ্লাই অ্যাশের আর্দ্রতা সর্বোত্তম আর্দ্রতার পরিমাণের যত কাছাকাছি বা ১০০% কম্প্যাকশনের যত কাছাকাছি হয়, কম্পনের সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে সংহতি এবং অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ কোণের হ্রাস তত কম হয় এবং কম্পনের প্রাথমিক পর্যায়ে একটি স্থিতিশীল অবস্থায় পৌঁছানো সহজ হয়। চেন ইউনিয়ং এবং গাও লিয়াং রিইনফোর্সড ফ্লাই অ্যাশ এমব্যাঙ্কমেন্টের উপর ইনডোর মডেল পরীক্ষাও পরিচালনা করেছিলেন। সাদৃশ্য নীতি অনুসারে, গবেষক দুজন প্রকৃত বাঁধটিকে ১:৮ অনুপাতে ছোট করে আনেন এবং শক্তিবর্ধক উপাদান হিসেবে দ্বিমুখী জিওগ্রিড ব্যবহার করেন। এরপর তারা ফ্লাই অ্যাশ দ্বারা শক্তিশালীকৃত এই বাঁধের পীড়ন ও বিকৃতির উপর পরীক্ষামূলক গবেষণা চালান। ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, জিওগ্রিড দ্বারা শক্তিবর্ধনের মাধ্যমে ফ্লাই অ্যাশ বাঁধের অসম ভূমি অবনমন উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা যায় এবং বাঁধটির ভারবহন ক্ষমতাও উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করা সম্ভব।

তথ্যের উৎস: ফ্লাই অ্যাশ ইন্ডাস্ট্রি অ্যালায়েন্স