फ्लाई ऐश पोर्टलैंड सीमेंट

पोर्टलैंड सीमेंट
फ्लाई ऐश पोर्टलैंड सीमेंट, पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर और फ्लाई ऐश के मिश्रण को संदर्भित करता है, जिसे उचित मात्रा में जिप्सम के साथ मिलाकर पीसा जाता है, और इसे PF कोडनेम से दर्शाया जाता है। पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर, फ्लाई ऐश और उचित मात्रा में पिसे हुए जिप्सम से बने किसी भी हाइड्रोलिक सीमेंटयुक्त पदार्थ को फ्लाई ऐश पोर्टलैंड सीमेंट कहा जाता है, जिसे PF कोडनेम से दर्शाया जाता है। सीमेंट में मिलाई जाने वाली फ्लाई ऐश की मात्रा द्रव्यमान के अनुसार 20% से 40% होती है, और इसकी सामर्थ्य श्रेणी और प्रत्येक अवस्था में सामर्थ्य संबंधी आवश्यकताएं स्लैग पोर्टलैंड सीमेंट के समान होती हैं।

कच्चा माल
यह पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर से बना है और फ्लाई ऐशउचित मात्रा में जिप्सम मिलाकर फिर पीसा जाता है। कोड पीएफ
पोर्टलैंड सीमेंट क्लिंकर, फ्लाई ऐश और उचित मात्रा में पिसे हुए जिप्सम से बने किसी भी हाइड्रोलिक सीमेंटयुक्त पदार्थ को फ्लाई ऐश पोर्टलैंड सीमेंट कहा जाता है, जिसका कोडनेम PF है। सीमेंट में मिलाई जाने वाली फ्लाई ऐश की मात्रा द्रव्यमान के अनुसार 20% से 40% तक होती है। दानेदार ब्लास्ट फर्नेस स्लैग की मात्रा कुल मिश्रित पदार्थों के 1/3 से अधिक नहीं होनी चाहिए। इस स्थिति में, मिश्रित पदार्थों की कुल मात्रा 50% तक हो सकती है, लेकिन फ्लाई ऐश की मात्रा 20% से कम या 40% से अधिक नहीं होनी चाहिए।
विशेषताएँ
फ्लाई ऐश सीमेंट की संरचना अपेक्षाकृत सघन होती है, आंतरिक विशिष्ट सतह क्षेत्र छोटा होता है, जल अवशोषण क्षमता काफी कम होती है, और सीमेंट के जलयोजन के लिए पानी की आवश्यकता भी कम होती है। इसलिए, फ्लाई ऐश सीमेंट का शुष्क संकुचन कम होता है और दरार प्रतिरोध भी अच्छा होता है। इसके अलावा, सक्रिय मिश्रणों के साथ मिश्रित सामान्य सीमेंट के समान, इसमें जलयोजन ऊष्मा कम होती है और संक्षारण प्रतिरोध प्रबल होता है।
प्रदर्शन
फ्लाई ऐश पोर्टलैंड सीमेंट के अद्वितीय गुण निम्नलिखित हैं:
(1) प्रारंभिक सामर्थ्य कम होती है, और परवर्ती सामर्थ्य वृद्धि दर अधिक होती है: फ्लाई ऐश सीमेंट की प्रारंभिक सामर्थ्य कम होती है, और फ्लाई ऐश की मात्रा बढ़ने के साथ यह काफी कम हो जाती है। फ्लाई ऐश में मौजूद कांचनुमा संरचना अत्यंत स्थिर होती है, इसलिए फ्लाई ऐश सीमेंट के जलयोजन की प्रक्रिया के दौरान Ca(OH)2 द्वारा फ्लाई ऐश के कणों का क्षरण और विघटन बहुत धीमी गति से होता है, अतः फ्लाई ऐश सीमेंट की सामर्थ्य का विकास मुख्यतः परवर्ती अवस्था में ही परिलक्षित होता है। इसकी परवर्ती सामर्थ्य वृद्धि दर अधिक होती है, और यह संबंधित पोर्टलैंड सीमेंट की परवर्ती सामर्थ्य से भी अधिक हो सकती है।
(2) अच्छी कार्यक्षमता और कम शुष्क संकुचन: चूंकि फ्लाई ऐश के अधिकांश कण बंद और ठोस गोलाकार होते हैं, और आंतरिक सतह क्षेत्र और एकल-अणु जल सोखने की क्षमता कम होती है, इसलिए फ्लाई ऐश सीमेंट में अच्छी कार्यक्षमता और कम शुष्क संकुचन होता है। इसमें उच्च तन्यता शक्ति और दरार प्रतिरोध की अच्छी विशेषताएं होती हैं। यह फ्लाई ऐश सीमेंट का एक स्पष्ट लाभ है।
(3) उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध: फ्लाई ऐश सीमेंट ताजे पानी और सल्फेट के प्रति उच्च संक्षारण प्रतिरोध रखता है। फ्लाई ऐश में सक्रिय SiO2 और Ca(OH)2 के संयोजन के कारण, संतुलित अवस्था में कैल्शियम सिलिकेट हाइड्रेट उत्पन्न होता है। आवश्यक सीमा सांद्रता (अर्थात तरल अवस्था क्षारीयता) साधारण पोर्टलैंड सीमेंट में कैल्शियम सिलिकेट हाइड्रेट के संतुलन के लिए आवश्यक सांद्रता से काफी कम होती है, जिससे ताजे पानी में लीचिंग दर काफी कम हो जाती है और सीमेंट का प्रतिरोध, ताजे पानी में संक्षारण प्रतिरोध और सल्फेट क्षति प्रतिरोध बेहतर होता है।
(4) जलयोजन की कम ऊष्मा: फ्लाई ऐश सीमेंट की जलयोजन गति धीमी होती है और जलयोजन की ऊष्मा कम होती है, खासकर जब फ्लाई ऐश की मात्रा अधिक होती है, तो जलयोजन की ऊष्मा में कमी बहुत स्पष्ट होती है।

पोर्टलैंड सीमेंट
पोर्टलैंड सीमेंट के सभी क्लिंकर, जो मुख्य रूप से कैल्शियम सिलिकेट, चूना पत्थर या दानेदार ब्लास्ट फर्नेस स्लैग से बने होते हैं (5% से कम मात्रा में), और बारीक पिसे हुए जिप्सम से बने हाइड्रोलिक सीमेंटयुक्त पदार्थ को सामूहिक रूप से पोर्टलैंड सीमेंट कहा जाता है। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर इसे सामूहिक रूप से पोर्टलैंड सीमेंट के नाम से जाना जाता है।
वर्गीकरण
पोर्टलैंड सीमेंट को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है: मिश्रित सामग्री के बिना टाइप I पोर्टलैंड सीमेंट को पोर्टलैंड सीमेंट कहा जाता है, कोड P·I; सीमेंट द्रव्यमान के 5% से अधिक न होने वाले चूना पत्थर या दानेदार ब्लास्ट फर्नेस स्लैग के साथ मिश्रित सामग्री को टाइप II पोर्टलैंड सीमेंट कहा जाता है, कोड P·Ⅱ।
खनिज संरचना
पोर्टलैंड सीमेंट की मुख्य खनिज संरचना में ट्राइकैल्शियम सिलिकेट, डाइकैल्शियम सिलिकेट, ट्राइकैल्शियम एलुमिनेट और टेट्राकैल्शियम फेरिक एलुमिनेट शामिल हैं। ट्राइकैल्शियम सिलिकेट चार सप्ताह के भीतर पोर्टलैंड सीमेंट की मजबूती निर्धारित करता है; डाइकैल्शियम सिलिकेट चार सप्ताह के बाद ही अपनी मजबूती दिखाता है और लगभग एक वर्ष में ट्राइकैल्शियम सिलिकेट की चार सप्ताह की मजबूती तक पहुँचता है; ट्राइकैल्शियम एलुमिनेट की मजबूती तेजी से बढ़ती है, लेकिन इसकी मजबूती कम होती है और यह पोर्टलैंड सीमेंट की मजबूती में 1 से 3 दिन या उससे कुछ अधिक समय के भीतर ही कुछ हद तक योगदान देता है; अम्लीय लवण सीमेंट की मजबूती में योगदान नगण्य होता है।