জিওসিন্থেটিক্সের যত কথা

পুরকৌশলে বহুল ব্যবহৃত একটি জিওমেটিরিয়াল জিওসিন্থেটিক্স। আমাদের দৈনন্দিন জীবনে ব্যবহৃত পলিমার বা প্লাস্টিকের অনেক উপাদানই জিওসিন্থেটিক্স হিসেবে ব্যবহৃত হয়। এর মধ্যে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত উপাদান পলিলেফিন ও পলিস্টার। এ ছাড়া রাবার, ফাইবার গ্লাস ও অন্যান্য প্রাকৃতিক উপাদানও এতে ব্যবহৃত হয়। জিওসিন্থেটিক্স কাজে লাগানো যায় অনেকভাবে, যেমন- সেপারেটর, ফিল্টার, প্লানার ড্রেইন, রেইনফোর্সমেন্ট, কুশন বা প্রোটেকশন এমনকি লিকুইড বা গ্যাস হিসেবেও। প্রধানত ৯ ধরনের জিওসিন্থেটিক্স ব্যবহার করা হয়Ñ

১.      জিওটেক্সটাইল (Geotextiles)

২.     জিওগ্রিড (Geogrids)

৩.     জিওনেটস (Geonets)

৪.     জিওমেমবেনস (Geomembranes)

৫.     জিওসিন্থেটিক ক্লে লাইনারস (Geosynthetic Clay Liners)

৬.    জিওফোম (Geofoam)

৭.     জিওসেল (Geocells)

৮.     ড্রেইনাগে/ ইনফিল্টারেশন সেল (Drainage/Infiltration Cells)

৯.     জিওকম্পোজিটস (Geocomposites)

জিওটেক বর্তমান বিশ্বে সম্প্রসারণশীল প্রযুক্তির অন্যতম। জিওটেক্সটাইল জিওসিন্থেটিক্সের একটি অন্যতম উপাদান, যেটি ইনফ্রাস্ট্রাকচার প্রজেক্টে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। যেমন- রাস্তা, নদী ও সমুদ্রের বাঁধ, ক্যানাল লাইনিং, ল্যান্ডফিল্ডস, বিমানবন্দরের ট্যাক্সিওয়ে ইত্যাদি। জিওটেক্সটাইল মূলত সহজভেদ্য টেক্সটাইল উপাদান, যা মানুষের তৈরি পণ্য, অবকাঠামো বা সিস্টেমের অন্তর্গত অংশ হিসেবে ফাউন্ডেশন, মাটি বা পাথর অথবা অন্যান্য যেকোনো জিওটেকনিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সঙ্গে সম্পর্কযুক্ত উপাদানের সঙ্গে ব্যবহৃত হয়। প্রধানত দুই ধরনের জিওটেক্সটাইল ব্যবহার করা হয়Ñ

১.      ওভেন (Woven)

২.     ননওভেন (Nonwoveb)

ওভেন

ওভেনের ক্ষেত্রে দুই ধাপের প্রক্রিয়া অনুসরণ করা হয়। প্রথম ধাপে ফিলামেন্ট বা ফিল্ম থেকে সুতা তৈরি করা হয় এবং দ্বিতীয় ধাপে এই সুতা থেকে প্রয়োজনীয় জিওটেক্সটাইল তৈরি করা হয়। 

ননওভেন

ননওভেনের ক্ষেত্রে স্টাপল ফাইবার (স্টাপল ফাইবার দৈর্ঘ্যে বেশ ছোট ১-৪ ইঞ্চির মতো) অথবা কন্টিনিউয়াস ফিলামেন্ট একটি চলমান বেল্টের ওপরে পর্যায়ক্রমে মিশিয়ে জালের মতো বুনট দিয়ে তৈরি করা হয়।

এ ছাড়া বিশেষায়িত পণ্যের ক্ষেত্রে অন্য ধরনের উৎপাদন-প্রক্রিয়াও মাঝে মাঝে অনুসরণ করা হয়। যেমন- নিটিং (Knitting) বা স্টিচ বন্ডিং (Stitch bonding)।

জিওসিন্থেটিক্সের প্রধানত ছয় ধরনের কার্যকারিতা রয়েছে। যার মধ্যে রয়েছেÑ

১. বিভাজন (Separation)

দুইটি ভিন্নধর্মী উপাদান, যাদের উপযোগিতা বা ব্যবহারের উদ্দেশ্যও ভিন্ন, একসঙ্গে ব্যবহার করার ক্ষেত্রে উপাদান দুইটির মধ্যে বিভাজন করতে জিওটেক্সটাইলের ব্যবহার করা হয়। যেমন ফুটপাত বা কোনো পেভমেন্ট নির্মাণের সময় মাটির ওপর পাথরের কুচি বা এ জাতীয় কিছুর প্রলেপ দেওয়ার সময় দুই ধরনের ঘটনা ঘটতে পারে। এক. পাথরে কুচির ফাঁকে ফাঁকে মাটি ঢুকে যেতে পারে। ফলে, পাথরের আস্তরণের শক্ত ভিত আর শক্ত নাও থাকতে পারে। দুই. মাটির স্তূপের ভেতর পাথরের কুচি দেবে গিয়ে মাটির স্তরের গুণাগুণ নষ্ট করতে পারে। এ ক্ষেত্রে পাথরের নুড়ি আর মাটির স্তরের মাঝে জিওটেক্সটাইলের ব্যবহার হতে পারে এটি উত্তম সমাধান।

২. রেইনফোর্সমেন্ট (Reinforcement)

মিহি পলি এবং কাদামাটি সংকোচনের জন্য ভালো হলেও এটি তেমন টানটান হয় না। এ ক্ষেত্রে জিওটেক্সটাইল উপাদান রেইনফোর্সমেন্ট হিসেবে ব্যবহার করলে এ ধরনের মাটির সমস্যা দূরীভূত হয়। জিওটেক্সটাইল রেইনফোর্সমেন্ট কৃত্রিমভাবে মাটির শক্তিমত্তা বাড়িয়ে এ দ্বারা নির্মিত স্থাপনাকে মজবুত ও টেকসই করে তোলে।

৩. ফিল্টারেশন (Filtration)

ফিল্টারেশনকে জিওটেক্সটাইল ও মাটির সাম্যাবস্থা হিসেবে বিবেচনা করা হয়, যেখানে প্লেইন জিওটেক্সটাইলের ওপর দিয়ে তরল পদার্থ গড়িয়ে যেতে পারে (তরলের সঙ্গে খুব সামান্য পরিমাণে মাটির কণা থাকতে পারে)। ফিল্টারেশনের জন্য জিওটেক্সটাইলের সাধারণত দুইটি বৈশিষ্ট্য লক্ষণীয়। এক. এর ফিল্টারপৃষ্ঠের আকার যথেষ্ট ক্ষুদ্র হতে হবে যেন তা মাটির ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র কণা ছেঁকে রাখবে, সেই সঙ্গে পানির প্রবাহও ঠিক রাখবে। দুই. জিওটেক্সটাইলের স্থায়িত্ব এমন হবে যেন তা ড্রেনেজ সিস্টেমের পুরো লাইফ টাইমজুড়ে এর কার্যকারিতা অক্ষুণ্ন থাকবে। এ ছাড়া নির্মাণকৌশলে জিওটেক্সটাইলের এই নিষ্কাশন গুণাগুণের যথার্থ প্রয়োগ থাকা বাঞ্ছনীয়।

৪. নিষ্কাশন (Drainage)

নিষ্কাশনব্যবস্থায় জিওটেক্সটাইলের ত্রিমাত্রিক গঠন পানির প্রবাহের রাস্তা করে দেয়। ওপরে বর্ণিত ফিল্টারেশনের পদ্ধতি অনুসরণ করে জিওটেক্সটাইল নিষ্কাশনব্যবস্থায় ব্যবহার করা হয়।

৫. প্রতিবন্ধক (Barrier)

প্রতিবন্ধক হিসেবে জিওটেক্সটাইল ব্যবহারের ক্ষেত্রে এটি এসফল্ট বা অন্য কোনো পলিমারের সংমিশ্রণের সঙ্গে সম্পৃক্ত করা হয়। তখন এটি আড়াআড়ি বা উপরিতল উভয় দিক থেকেই তরলের প্রবাহকে সম্পূর্ণরূপে বাধাদানে সক্ষম। এ ধরনের কাজে পেভমেন্টের উপরিভাগে জিওটেক্সটাইলের প্রলেপ দেওয়া হয় এবং এর পরে এসফল্টের পাত আটকে দেওয়া হয়। জিওটেক্সটাইল এসফল্টকে এমনভাবে শোষণ করে যে এটি পানিরোধক পর্দায় পরিণত হয় এবং পানির প্রবাহকে পেভমেন্টের ভেতরের দিকে প্রবেশের ক্ষেত্রে প্রতিবন্ধক হিসেবে কাজ করে।

৬. প্রতিরোধক (Protection)

জিওটেক্সটাইলকে যেকোনো জমি ভরাট প্রকল্পে প্রতিরোধক হিসেবে ব্যবহার করা যায়। এটি জিওমেমব্রেনকে ছিঁড়ে যাওয়া বা ছিদ্র হওয়া থেকে রক্ষা করে। গবেষণায় দেখা গেছে, নন-ওভেন, নিদল-পাঞ্চড জিওতেক্সটাইল কুশন যদি জিওমেমব্রেনের নিচে কিংবা ওপরে দেওয়া হয়, তাহলে এটি সব ধরনের কনস্ট্রাকশন এবং অপ্রেশনাল ড্যামেজ থেকে রক্ষা করতে পারে।

জিওসিন্থেটিক্সের ব্যবহার

সড়ক ও ফুটপাত নির্মাণে

সড়কের স্থায়িত্ব, রক্ষণাবেক্ষণ ইত্যাদি অনেকাংশে নির্ভর করে পরিবেশ, যানবাহনের চাপ, রাস্তার প্রস্থ, সাবগ্রেডের অবস্থা প্রভৃতির ওপর। আর এগুলো রাস্তা নির্মাণের উপাদান ও পদ্ধতির সঙ্গে সরাসরি সম্পর্কিত। ফুটপাতের ক্ষেত্রেও সাবগ্রেডের অবস্থা, পানি জমে থাকা, উপরিভাগের আবরণ ভেঙে পড়া ইত্যাদির ওপর ব্যবহার উপযোগিতা নির্ভরশীল। ফলে দীর্ঘস্থায়ী রাস্তা ও ফুটপাত নির্মাণের জন্য এর নির্মাণকাজের প্রারম্ভেই নিরাপত্তা অবলম্বন করা প্রয়োজন। যেমন সাবগ্রেডের স্থায়িত্বের জন্য আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ, পানি নিষ্কাশনের সুব্যবস্থা, আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রিত এবং সর্বোচ্চ চাপ ধারণক্ষমতাসম্পন্ন নির্মাণ উপাদান ও কৌশল ব্যবহার, সর্বোপরি, সহজ রক্ষণাবেক্ষণ উপযোগী নির্মাণসামগ্রী ব্যবহার নিশ্চিতকরণ। এসব ক্ষেত্রে জিওসিন্থেটিক্স হতে পারে সবচেয়ে সহজলভ্য ও কার্যকরী সমাধান।

সাবসারফেস ড্রেনেজ

নিচ দিয়ে প্রবাহিত ড্রেনের কারণে ক্ষতিগ্রস্ত ফুটপাত ও রাস্তার সংস্কারের কাজে প্রতিবছর কোটি কোটি টাকা ব্যয় হয়। এ ছাড়া অতিরিক্ত পানি ধারণ করলে বেশির ভাগ মাটির বুননই  দুর্বল হয়ে পড়ে। ড্রেনের প্রভাবে এর চারপাশের মাটির ক্ষয় হয়, কখনো কখনো ধস নামে। আবহাওয়া ও ঋতু পরিবর্তনের ফলে পানির স্তরের ওঠা-নামাও মাটির ওপর বিশেষ চাপ ফেলে। এ ক্ষেত্রে জিওটেক্সটাইলের ব্যবহার খুব ভালো ফল দেয়। জিওটেক্সটাইলের পানি নিষ্কাশনের বৈশিষ্ট্য ড্রেনেজ সিস্টেমের জন্য বিশেষ উপযোগী।

ভূমিক্ষয় ও পলিরোধে

মনুষ্য তৈরি পরিবেশগত সমস্যার অন্যতম ভূমির ক্ষয়। অনিয়ন্ত্রিত উন্নয়নকাজ, অতিরিক্ত খনিজ আহরণ, মাটির যথেচ্ছ ব্যবহার ইত্যাদি এই ক্ষয়কে ক্রমেই ত্বরান্বিত করছে। মাটির উপাদান যখন বৃষ্টি, প্রবহমান জলরাশি বা বাতাসের কারনে স্থানচ্যুত হয় তখন তাকে ভূমিক্ষয় বলে। এভাবে মাটি থেকে যদি পলি সরে যায় তখন একে পলি ক্ষয় বলে। মাটি থেকে পলির পরিমাণ কমে গেলে মাটির উর্বরতা ক্ষতিগ্রস্ত হয়। ভূমিক্ষয় রোধ করতে পারলে এ ধরনের সমস্যা তৈরি হতে পারে না। অপর দিকে পলিরোধের ক্ষেত্রে কেবল মাটির পলি উপাদান রক্ষায় বিশেষ জোর দেওয়া হয়। স্থায়ী ভূমিক্ষয় ও পলিরোধে জিওকোম্পজিট ব্যবহার করা হয়, যেমন- বাঁধ রক্ষা, পয়োনালি নির্মাণ, খালের পাড় বাঁধানো, সমুদ্রতীর, কৃষিজমি ইত্যাদির সুরক্ষায়।

সয়েল রেইনফোর্সমেন্ট

মাটির চাপ ধারণক্ষমতা বৃদ্ধির জন্য জিওটেক্সটাইলকে রেইনফোর্সমেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা হয়। রাস্তা নির্মাণের ক্ষেত্রে মাটির শক্ত ভিত্তি তৈরি করা জরুরি। জিওটেক্সটাইল রেইনফোর্সমেন্ট কৃত্রিমভাবে মাটির শক্তিমত্তা বাড়ায়। জিওসিন্থেটিক্স সয়েল রেইনফোর্সমেন্ট হিসেবে তিনভাবে ব্যবহৃত হয়Ñ ইঞ্জিয়ারড সয়েল ফিল বা জমি ভরাট, জিওসিন্থেটিক্স রেইনফোর্সমেন্ট এবং ফেসিং তথা ঢাল রক্ষার্থে।

তরল নিরোধক

সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে পানি বা তরল নিরোধক হিসেবে জিওসিন্থেটিক্স একটি বহুল ব্যবহৃত উপাদান। পুকুর বা জলাশয়ের কিনারা, কৃষিজমির আল, রাস্তার দুই পাশ ইত্যাদি বাঁধানোর সময় খেয়াল রাখতে হয় যেন এটি বেয়ে পানি চুইয়ে না পড়ে। বাঁধের গা বেয়ে পানি চুইয়ে পড়লে তা এর স্থাপনার স্থায়িত্ব কমিয়ে দেয় ও ভঙ্গুর করে তোলে। ল্যান্ডফিল লাইনিং, ট্যাংক লাইনিং, পন্ড কাভারিং ইত্যাদি কাজে জিওসিন্থেটিক্স ব্যবহৃত হয়ে থাকে।

এগুলো ছাড়াও জিওসিন্থেটক্সের আরও কিছু ব্যবহার রয়েছে।

অন্যান্য সবকিছুর মতোই জিওসিন্থেটিক্স ব্যবহারের ক্ষেত্রে সুবিধা ও অসুবিধা দুই-ই আছে। জিওসিন্থেটিক্স ব্যবহারের অসুবিধা মূলত প্রযুক্তিগত। এটি ব্যবহারে কিছু কিছু ক্ষেত্রে বিশেষ সাবধানতা অবলম্বন করতে হয়। মূলত জিওসিন্থেটিক্স ব্যবহারে সর্বোচ্চ সুবিধা ও এর উপযোগিতা নিশ্চিত করার জন্যই এই সাবধানতা প্রয়োজন। এ ছাড়া তেমন কোনো অসুবিধা পরিলক্ষিত হয় না। জিওসিন্থেটিক্স ব্যবহারের সুবিধা-অসুবিধাসমূহ

সুবিধা

• কারখানার সুনিয়ন্ত্রিত পরিবেশে উৎপাদিত জিওসিন্থেটিক্সের গুণাগুণকে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব। এ জন্য নির্মাণকাজে এটি যথোপযুক্ত করে উৎপাদন করা যায়। উল্লেখ্য, বেশির ভাগ কারখানা ISO-9000 সনদপ্রাপ্ত এবং  প্রত্যেকেরই নিজস্ব গুণগত মানসম্পন্ন প্রোগ্রাম রয়েছে।
• প্রাকৃতিক মাটির তুলনায় এর পুরুত্ব অনেক কম, ওজনে হালকা, জায়গা লাগে কম এবং বালু, নুড়ি, কাদামাটি ইত্যাদির ব্যবহার পরিহার করা সম্ভব। যার ফলে পেভমেন্টের সাবগ্রেডের ওপর এটি খুব সামান্য চাপ ফেলে।
• বড় ধরনের জমি ভরাট ইত্যাদি কাজে মাটি, বালু, সুরকি দ্বারা ভরাটের থেকে জিওসিন্থেটিক্সের প্রতিস্থাপন অনেক সহজ।
• স্বাভাবিক মাটির ডিজাইনের থেকে জিওসিন্থেটিক্সের ডিজাইন অনেক বেশি ব্যয়সাশ্রয়ী ও টেকসই।
• জিওসিন্থেটিক্স দ্বারা নির্মাণকাজের সময় খুব কম লাগে। সহজে ও সুবিধাজনক সময়ে এর নির্মাণকাজ সম্পন্ন করা যায়। আবহাওয়াজনিত কারণে কাজের কোনো ব্যাঘাত ঘটে না। 

অসুবিধা

• দীর্ঘস্থায়ী কার্যকারিতার জন্য জিওসিন্থেটিক্স উৎপাদনে ব্যবহৃত বিশেষ রেজিনের সঙ্গে অ্যাডেটিভ হিসেবে সঠিক মাত্রায় A পদ্ধতিতে অ্যান্টি-অক্সিডেন্ট, আল্ট্রাভায়োলেট স্ক্রিনার ও ফিলারের ব্যবহার আবশ্যক।
• অনাবৃত জিওসিন্থেটিক্সের থেকে মাটি দিয়ে আবৃত জিওসিন্থেটিক্সের স্থায়িত্ব কম।
• কিছু নির্দিষ্ট ধরনের মাটির জন্য বা অনাকাঙিক্ষত পরিবেশের ক্ষেত্রে জিওটেক্সটাইল, জিওনেট, জিওপাইপ বা জিওকম্পজিটের নকশা প্রণয়ন বেশ কঠিন। যেমন- রুক্ষ জাতীয় মাটি (loess soils), অসংগঠিত পলিমাটি, ভারী ঘনত্বের তরল ইত্যাদি ক্ষেত্রে জিওসিন্থেটক্সের ব্যবহার বেশ ঝামেলাপূর্ণ এবং সাধারণত বিশেষজ্ঞের মতামত প্রয়োজন।
• সংরক্ষণ, প্রতিস্থাপন ইত্যাদি প্রতিটি পর্যায়েই কঠোরভাবে এর মান নিয়ন্ত্রণ ও লিখিত নির্দেশাবলি অনুসরণ করতে হয়।

প্রকাশকাল: বন্ধন, ৭৯তম সংখ্যা, নভেম্বর ২০১৬।