1) ಸಿಮೆಂಟ್ ಸ್ಲರಿ ಮತ್ತು ಗಾರದ ಬಲವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಸೇರಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ಉದ್ದೇಶವೆಂದರೆ ಸಿಮೆಂಟ್ ಗಾರ ಮತ್ತು ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಬಲವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು.

ಪೂನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು, 28d ಮತ್ತು 90d ನಲ್ಲಿ ಇದರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಸಿಮೆಂಟ್‌ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದರ ಆರಂಭಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬೆಂಚ್‌ಮಾರ್ಕ್ ಸಿಮೆಂಟ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಬಳಸಿದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪೌಡರ್‌ನ ತೀವ್ರ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಿಮೆಂಟ್ ಸ್ಲರಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಸರಣವಿಲ್ಲದಿರುವುದು ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

(2) ಲಿ ಕೆಲಿಯಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು (2005) ಸಿಮೆಂಟ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಬಲವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಕ್ಯಾಯೋಲಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನೇಶನ್ ತಾಪಮಾನ, ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನೇಶನ್ ಸಮಯ ಮತ್ತು SiO2 ಮತ್ತು A12O3 ಅಂಶದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು. ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಬಳಸಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು. ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಅಂಶವು 15% ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸಿಮೆಂಟ್ ಅನುಪಾತವು 0.4 ಆಗಿದ್ದರೆ, 28 ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ 71.9 MPa ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಅಂಶವು 10% ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸಿಮೆಂಟ್ ಅನುಪಾತವು 0.375 ಆಗಿದ್ದರೆ, 28 ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ 73.9 MPa ಆಗಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಅಂಶವು 10% ಆಗಿದ್ದರೆ, ಅದರ ಚಟುವಟಿಕೆ ಸೂಚ್ಯಂಕವು 114 ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಇದು ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪುಡಿಗಿಂತ 11.8% ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ತಯಾರಿಸಲು ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ.

0, 0.5%, 10%, ಮತ್ತು 15% ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಅಕ್ಷೀಯ ಕರ್ಷಕ ಒತ್ತಡ-ಒತ್ತಡ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಅಂಶದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಅಕ್ಷೀಯ ಕರ್ಷಕ ಬಲದ ಗರಿಷ್ಠ ಒತ್ತಡವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕರ್ಷಕ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಮೂಲತಃ ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿದಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು, ಆದರೆ ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ ಅನುಪಾತವು ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು. 15% ಕಾಯೋಲಿನ್ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ ಕ್ರಮವಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ 128% ಮತ್ತು 184% ಆಗಿದೆ.
ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಮೇಲೆ ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್‌ನ ಅಲ್ಟ್ರಾಫೈನ್ ಪೌಡರ್‌ನ ಬಲಪಡಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವಾಗ, ಅದೇ ದ್ರವತೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, 10% ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಗಾರೆಗಳ ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಬಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯು 28 ದಿನಗಳ ನಂತರ 6% ರಿಂದ 8% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಿದ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಆರಂಭಿಕ ಶಕ್ತಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವೇಗವಾಗಿತ್ತು. ಬೆಂಚ್‌ಮಾರ್ಕ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, 15% ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ 3D ಅಕ್ಷೀಯ ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ 84% ಹೆಚ್ಚಳ ಮತ್ತು 28d ಅಕ್ಷೀಯ ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ 80% ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ 3D ನಲ್ಲಿ 9% ಹೆಚ್ಚಳ ಮತ್ತು 28d ನಲ್ಲಿ 8% ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಮಣ್ಣು ಮತ್ತು ಸ್ಲ್ಯಾಗ್‌ನ ಮಿಶ್ರ ಅನುಪಾತದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸ್ಲ್ಯಾಗ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ಗೆ ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಲ್ಯಾಗ್ ಮತ್ತು ಸಿಮೆಂಟ್‌ನ ಸೂಕ್ತ ಅನುಪಾತವು ಸುಮಾರು 3:7 ಆಗಿದ್ದು, ಇದು ಆದರ್ಶ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಬಲಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್‌ನ ಜ್ವಾಲಾಮುಖಿ ಬೂದಿ ಪರಿಣಾಮದಿಂದಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿತ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಕಮಾನು ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಏಕ ಸ್ಲ್ಯಾಗ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಇದರ ವಿಭಜಿಸುವ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ ಬೆಂಚ್‌ಮಾರ್ಕ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.

ಸಿಮೆಂಟ್‌ಗೆ ಬದಲಿಯಾಗಿ ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್, ಹಾರುಬೂದಿ ಮತ್ತು ಸ್ಲ್ಯಾಗ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಮತ್ತು ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ತಯಾರಿಸಲು ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಅನ್ನು ಹಾರುಬೂದಿ ಮತ್ತು ಸ್ಲ್ಯಾಗ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಬೆರೆಸಿ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆ, ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ 5% ರಿಂದ 25% ಸಿಮೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸಿದಾಗ, ಎಲ್ಲಾ ವಯಸ್ಸಿನ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಸಂಕುಚಿತ ಶಕ್ತಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ; ಸಿಮೆಂಟ್ ಅನ್ನು 20% ರಷ್ಟು ಸಮಾನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸಲು ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗ, ಪ್ರತಿ ವಯಸ್ಸಿನ ಸಂಕೋಚಕ ಶಕ್ತಿ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 3 ದಿನ, 7 ದಿನ ಮತ್ತು 28 ದಿನದಲ್ಲಿ ಅದರ ಶಕ್ತಿ ಕ್ರಮವಾಗಿ ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಸೇರಿಸದ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ಗಿಂತ 26.0%, 14.3% ಮತ್ತು 8.9% ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಇದು ಟೈಪ್ II ಪೋರ್ಟ್‌ಲ್ಯಾಂಡ್ ಸಿಮೆಂಟ್‌ಗೆ, ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ತಯಾರಾದ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಇಂಧನ ಸಂರಕ್ಷಣೆ, ಬಳಕೆ ಕಡಿತ ಮತ್ತು ತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ನಿಧಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪೋರ್ಟ್‌ಲ್ಯಾಂಡ್ ಸಿಮೆಂಟ್ ಬದಲಿಗೆ ಜಿಯೋಪಾಲಿಮರ್ ಸಿಮೆಂಟ್ ತಯಾರಿಸಲು ಸ್ಟೀಲ್ ಸ್ಲ್ಯಾಗ್, ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುವುದು. ಉಕ್ಕು ಮತ್ತು ಹಾರುಬೂದಿಯ ಅಂಶವು 20% ಆಗಿದ್ದರೆ, 28 ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಾ ಬ್ಲಾಕ್‌ನ ಬಲವು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ (95.5MPa) ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಸೇರಿಸಿದ ಸ್ಟೀಲ್ ಸ್ಲ್ಯಾಗ್‌ನ ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಜಿಯೋಪಾಲಿಮರ್ ಸಿಮೆಂಟ್‌ನ ಕುಗ್ಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಇದು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

"ಪೋರ್ಟ್ಲ್ಯಾಂಡ್ ಸಿಮೆಂಟ್+ಸಕ್ರಿಯ ಖನಿಜ ಮಿಶ್ರಣ+ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ನೀರು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಏಜೆಂಟ್", ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸ್ಡ್ ವಾಟರ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ತಯಾರಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ತಾಂತ್ರಿಕ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಸ್ಥಳೀಯ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಕಲ್ಲುಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಲ್ಯಾಗ್‌ನಂತಹ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಡಿಮೆ-ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಸ್ಟ್ರೆಂತ್ ಸ್ಟೋನ್ ಸ್ಲ್ಯಾಗ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ತಯಾರಿಕೆಯ ಕುರಿತು ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್‌ನ ಸೂಕ್ತ ಡೋಸೇಜ್ 10% ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಸ್ಟ್ರೆಂತ್ ಸ್ಟೋನ್ ಸ್ಲ್ಯಾಗ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಸಿಮೆಂಟ್ ಕೊಡುಗೆಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಬಲ ಅನುಪಾತವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ಗಿಂತ ಸುಮಾರು 4.17 ಪಟ್ಟು, ಹೈ-ಸ್ಟ್ರೆಂತ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ (HSC) ಗಿಂತ 2.49 ಪಟ್ಟು ಮತ್ತು ರಿಯಾಕ್ಟಿವ್ ಪೌಡರ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ (RPC) ಗಿಂತ 2.02 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಡಿಮೆ ಡೋಸೇಜ್ ಸಿಮೆಂಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ತಯಾರಿಸಿದ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಸ್ಟ್ರೆಂತ್ ಸ್ಟೋನ್ ಸ್ಲ್ಯಾಗ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಕಡಿಮೆ-ಕಾರ್ಬನ್ ಆರ್ಥಿಕ ಯುಗದಲ್ಲಿ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ನಿರ್ದೇಶನವಾಗಿದೆ.

(3) ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ಗೆ ಹಿಮ ನಿರೋಧಕ ಕಾಯೋಲಿನ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಿದ ನಂತರ, ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರವು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಫ್ರೀಜ್-ಲೇಪ ಚಕ್ರವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಫ್ರೀಜ್-ಲೇಪ ಚಕ್ರಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, 28 ದಿನಗಳ ವಯಸ್ಸಿನಲ್ಲಿ 15% ಕಾಯೋಲಿನ್ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಮಾದರಿಯ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ 28 ದಿನಗಳ ವಯಸ್ಸಿನಲ್ಲಿ ಉಲ್ಲೇಖ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಮೆಟಾಕೋಲಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಖನಿಜ ಅಲ್ಟ್ರಾಫೈನ್ ಪುಡಿಗಳ ಸಂಯೋಜಿತ ಅನ್ವಯವು ಕಾಂಕ್ರೀಟ್‌ನ ಬಾಳಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.