1) سیمنٹ سلری اور مارٹر کی مضبوطی کو بہتر بنانا کنکریٹ کی اعلی کارکردگی کی خصوصیات میں سے ایک ہے۔میٹاکاولن کو شامل کرنے کا ایک اہم مقصد سیمنٹ مارٹر اور کنکریٹ کی مضبوطی کو بہتر بنانا ہے۔

پون ایٹ ال، 28 ڈی اور 90 ڈی پر اس کی طاقت میٹاکاولن سیمنٹ کے مساوی ہے، لیکن اس کی ابتدائی طاقت بینچ مارک سیمنٹ سے کم ہے۔تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ اس کا تعلق استعمال ہونے والے سلیکون پاؤڈر کے شدید جمع ہونے اور سیمنٹ کے گارے میں ناکافی پھیلاؤ سے ہو سکتا ہے۔

(2) لی کیلیانگ وغیرہ۔(2005) نے سیمنٹ کنکریٹ کی مضبوطی کو بہتر بنانے کے لیے میٹاکاولن کی سرگرمی پر کاولن میں کیلکنیشن درجہ حرارت، کیلکیشن کے وقت، اور SiO2 اور A12O3 مواد کے اثرات کا مطالعہ کیا۔اعلی طاقت والے کنکریٹ اور مٹی کے پولیمر میٹاکاولن کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیے گئے تھے۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ جب میٹاکاولن کا مواد 15% ہے اور پانی کے سیمنٹ کا تناسب 0.4 ہے، تو 28 دنوں میں دبانے والی طاقت 71.9 MPa ہے۔جب میٹاکاولن کا مواد 10% ہے اور پانی سیمنٹ کا تناسب 0.375 ہے، تو 28 دنوں میں دبانے والی طاقت 73.9 MPa ہے۔مزید برآں، جب میٹاکاولن کا مواد 10% ہوتا ہے، تو اس کی سرگرمی کا اشاریہ 114 تک پہنچ جاتا ہے، جو کہ اسی مقدار میں سلیکون پاؤڈر سے 11.8% زیادہ ہے۔لہذا، یہ خیال کیا جاتا ہے کہ میٹاکاولن کو اعلی طاقت والے کنکریٹ کی تیاری کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

0، 0.5%، 10%، اور 15% میٹاکاولن مواد کے ساتھ کنکریٹ کے محوری تناؤ کے تناؤ کے تعلقات کا مطالعہ کیا گیا۔یہ پایا گیا کہ میٹاکاولن کے مواد میں اضافے کے ساتھ، کنکریٹ کی محوری تناؤ کی طاقت کا چوٹی کا تناؤ نمایاں طور پر بڑھ گیا، اور ٹینسائل لچکدار ماڈیولس بنیادی طور پر کوئی تبدیلی نہیں ہوئی۔تاہم، کنکریٹ کی کمپریشن طاقت میں نمایاں اضافہ ہوا، جب کہ کمپریسیو طاقت کا تناسب اسی طرح کم ہوا۔15% کیولن مواد کے ساتھ کنکریٹ کی تناؤ کی طاقت اور دبانے والی طاقت حوالہ کنکریٹ کا بالترتیب 128% اور 184% ہے۔
جب کنکریٹ پر میٹاکاولن کے الٹرا فائن پاؤڈر کے مضبوط کرنے والے اثر کا مطالعہ کیا گیا تو یہ معلوم ہوا کہ اسی روانی کے تحت، 28 دنوں کے بعد 10% میٹاکاولن والے مارٹر کی دبانے والی طاقت اور لچکدار طاقت 6% سے 8% تک بڑھ گئی۔میٹاکاولن کے ساتھ مخلوط کنکریٹ کی ابتدائی طاقت کی نشوونما معیاری کنکریٹ کی نسبت نمایاں طور پر تیز تھی۔بینچ مارک کنکریٹ کے مقابلے میں، 15% میٹاکاولن پر مشتمل کنکریٹ میں 3D محوری کمپریشن طاقت میں 84% اضافہ اور 28d محوری کمپریشن طاقت میں 80% اضافہ ہوتا ہے، جب کہ جامد لچکدار ماڈیولس میں 3D میں 9% اور 8% اضافہ ہوتا ہے۔ 28 ڈی میں

کنکریٹ کی مضبوطی اور استحکام پر میٹاکاولن مٹی اور سلیگ کے مخلوط تناسب کے اثر کا مطالعہ کیا گیا۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ سلیگ کنکریٹ میں میٹاکاولن کا اضافہ کنکریٹ کی مضبوطی اور استحکام کو بہتر بناتا ہے، اور سلیگ اور سیمنٹ کا بہترین تناسب تقریباً 3:7 ہے، جس کے نتیجے میں کنکریٹ کی مثالی طاقت ہوتی ہے۔میٹاکاولن کے آتش فشاں راکھ کے اثر کی وجہ سے جامع کنکریٹ کا محراب فرق سنگل سلیگ کنکریٹ سے تھوڑا زیادہ ہے۔اس کی تقسیم کرنے والی تناؤ کی طاقت بینچ مارک کنکریٹ سے زیادہ ہے۔

میٹاکاولن، فلائی ایش، اور سلیگ کو سیمنٹ کے متبادل کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، اور کنکریٹ کی تیاری کے لیے میٹاکاولن کو فلائی ایش اور سلیگ کے ساتھ الگ الگ ملا کر کنکریٹ کی قابل عمل صلاحیت، دبانے والی طاقت اور استحکام کا مطالعہ کیا گیا۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ جب میٹاکاولن 5% سے 25% سیمنٹ کو مساوی مقدار میں بدل دیتا ہے، تو ہر عمر میں کنکریٹ کی دبانے والی طاقت بہتر ہوتی ہے۔جب میٹاکاولن کو مساوی مقدار میں 20% تک سیمنٹ کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تو ہر عمر میں کمپریشن طاقت مثالی ہوتی ہے، اور 3d، 7d، اور 28d میں اس کی طاقت 26.0%، 14.3%، اور 8.9% زیادہ ہوتی ہے بغیر میٹاکاولن کے کنکریٹ سے۔ بالترتیب شامل کیا گیا۔اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ قسم II پورٹ لینڈ سیمنٹ کے لیے، میٹاکاولن کو شامل کرنے سے تیار کنکریٹ کی مضبوطی بہتر ہو سکتی ہے۔

توانائی کے تحفظ، کھپت میں کمی، اور فضلے کو خزانہ میں تبدیل کرنے کے مقصد کو حاصل کرنے کے لیے، روایتی پورٹ لینڈ سیمنٹ کی بجائے جیو پولیمر سیمنٹ کی تیاری کے لیے سٹیل سلیگ، میٹاکاولن اور دیگر مواد کو بنیادی خام مال کے طور پر استعمال کرنا۔نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ جب سٹیل اور فلائی ایش دونوں کا مواد 20% ہوتا ہے تو 28 دنوں میں ٹیسٹ بلاک کی طاقت بہت زیادہ (95.5MPa) تک پہنچ جاتی ہے۔جیسے جیسے اسٹیل سلیگ کی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے، یہ جیو پولیمر سیمنٹ کے سکڑنے کو کم کرنے میں بھی ایک خاص کردار ادا کر سکتا ہے۔

"پورٹ لینڈ سیمنٹ + ایکٹیو منرل مکسچر + ہائی ایفینسی واٹر ریڈیوسنگ ایجنٹ" کے تکنیکی راستے، میگنیٹائزڈ واٹر کنکریٹ ٹیکنالوجی، اور روایتی تیاری کے عمل کو استعمال کرتے ہوئے، کم کاربن اور انتہائی اعلی طاقت والے پتھر سلیگ کنکریٹ کی تیاری پر تجربات کیے گئے۔ خام مال جیسے پتھر اور سلیگ مقامی ذرائع کی ایک وسیع رینج سے۔نتائج بتاتے ہیں کہ میٹاکاولن کی مناسب خوراک 10% ہے۔الٹرا ہائی سٹرینتھ اسٹون سلیگ کنکریٹ کے فی یونٹ ماس میں سیمنٹ کنٹریبیوشن کا ماس ٹو طاقت کا تناسب عام کنکریٹ سے تقریباً 4.17 گنا، ہائی سٹرینتھ کنکریٹ (HSC) سے 2.49 گنا اور ری ایکٹیو پاؤڈر کنکریٹ (RPC) سے 2.02 گنا زیادہ ہے۔ )۔لہذا، کم خوراک والے سیمنٹ کے ساتھ تیار کردہ انتہائی اعلی طاقت والے پتھر سلیگ کنکریٹ کم کاربن معیشت کے دور میں کنکریٹ کی ترقی کی سمت ہے۔

(3) کنکریٹ میں ٹھنڈ کے خلاف مزاحمت کے ساتھ کیولن کو شامل کرنے کے بعد، کنکریٹ کے سوراخ کا سائز بہت کم ہو جاتا ہے، جس سے کنکریٹ کے منجمد پگھلنے کے چکر میں بہتری آتی ہے۔منجمد پگھلنے کے چکروں کی ایک خاص تعداد کے تحت، 28 دن کی عمر میں 15% کیولن مواد کے ساتھ کنکریٹ کے نمونے کا لچکدار ماڈیولس 28 دن کی عمر میں حوالہ کنکریٹ کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ ہوتا ہے۔کنکریٹ میں میٹاکاولن اور دیگر معدنی الٹرا فائن پاؤڈرز کا جامع استعمال بھی کنکریٹ کی پائیداری کو بہت بہتر بنا سکتا ہے۔