Novaj evoluoj en kvalito-certigo de betonaj trotuaroj povas disponigi gravajn informojn pri kvalito, fortikeco, kaj observo kun hibridaj dezajnokodoj.
La konstruado de betona pavimo povas vidi krizojn, kaj la entreprenisto devas kontroli la kvaliton kaj fortikecon de gisita surloka betono. Ĉi tiuj eventoj inkluzivas eksponiĝon al pluvo dum la verŝado, post-apliko de kuracaj komponaĵoj, plasta ŝrumpado kaj krakaj horoj ene de kelkaj horoj post verŝado, kaj konkretaj teksado kaj kuracado. Eĉ se la fortpostuloj kaj aliaj materialaj testoj estas plenumitaj, inĝenieroj povas postuli la forigon kaj anstataŭigon de trotuaraj partoj ĉar ili maltrankviliĝas pri ĉu la surlokaj materialoj plenumas la miksajn dezajnspecifojn.
En ĉi tiu kazo, petrografio kaj aliaj komplementaj (sed profesiaj) testaj metodoj povas provizi gravajn informojn pri la kvalito kaj fortikeco de betonaj miksaĵoj kaj ĉu ili plenumas laborspecifojn.
Figuro 1. Ekzemploj de fluoreskecaj mikroskopaj mikrografioj de konkreta pasto ĉe 0,40 w/c (supra maldekstra angulo) kaj 0,60 w/c (supra dekstra angulo). La malsupra maldekstra figuro montras la aparaton por mezuri la resistivecon de konkreta cilindro. La malsupra dekstra figuro montras la rilaton inter volumenorezistiveco kaj w/c. Chunyu Qiao kaj DRP, Twining Company
Leĝo de Abram: "La kunprema forto de betona miksaĵo estas inverse proporcia al ĝia akvo-cemento-proporcio."
Profesoro Duff Abrams unue priskribis la rilaton inter akvo-cementa rilatumo (w/c) kaj kunprema forto en 1918 [1], kaj formulis tion, kio nun estas nomita la leĝo de Abram: "La kunprema forto de konkreta Akvo/cementa proporcio." Aldone al kontrolado de la kunprema forto, la akvocementproporcio (w/cm) nun estas preferita ĉar ĝi rekonas la anstataŭigon de Portlanda cemento kun suplementaj cementaj materialoj kiel ekzemple flugcindro kaj skorio. Ĝi ankaŭ estas ŝlosila parametro de konkreta fortikeco. Multaj studoj montris ke konkretaj miksaĵoj kun w/cm pli malaltaj ol ~0.45 estas daŭremaj en agresemaj medioj, kiel ekzemple areoj eksponitaj al frostiĝ-degelaj cikloj kun deglaciaj saloj aŭ areoj kie ekzistas alta koncentriĝo de sulfato en la grundo.
Kapilaraj poroj estas eneca parto de cementa suspensiaĵo. Ili konsistas el la spaco inter cementaj hidratigproduktoj kaj nehidratigitaj cementaj partikloj, kiuj iam estis plenigitaj per akvo. [2] Kapilaraj poroj estas multe pli bonaj ol trenitaj aŭ kaptitaj poroj kaj ne devus esti konfuzitaj kun ili. Kiam la kapilaraj poroj estas konektitaj, likvaĵo de la ekstera medio povas migri tra la pasto. Ĉi tiu fenomeno nomiĝas penetrado kaj devas esti minimumigita por certigi fortikecon. La mikrostrukturo de la daŭrema betonmiksaĵo estas ke la poroj estas segmentitaj prefere ol ligitaj. Ĉi tio okazas kiam w/cm estas malpli ol ~0.45.
Kvankam estas fifame malfacile precize mezuri la w/cm de hardita betono, fidinda metodo povas disponigi gravan kvalitcertigan ilon por esplori harditan gisitan betonon. Fluoreskeca mikroskopio disponigas solvon. Jen kiel ĝi funkcias.
Fluoreska mikroskopio estas tekniko kiu uzas epoksirezinon kaj fluoreskajn tinkturfarbojn por prilumi detalojn de materialoj. Ĝi estas plej ofte uzata en medicinaj sciencoj, kaj ĝi ankaŭ havas gravajn aplikojn en materiala scienco. La sistema aplikado de ĉi tiu metodo en betono komenciĝis antaŭ preskaŭ 40 jaroj en Danio [3]; ĝi estis normigita en la nordiaj landoj en 1991 por taksado de la w/c de hardita betono, kaj estis ĝisdatigita en 1999 [4].
Por mezuri la w/cm de cement-bazitaj materialoj (t.e. betono, pistujo kaj grouting), fluoreska epoksio estas uzata por fari maldikan sekcion aŭ betonan blokon kun dikeco de proksimume 25 mikronoj aŭ 1/1000 coloj (Figuro 2). La procezo implikas La betonan kernon aŭ cilindron estas tranĉitaj en platajn betonajn blokojn (nomitajn malplenaĵojn) kun areo de ĉirkaŭ 25 x 50 mm (1 x 2 coloj). La malplena estas gluita al vitra glito, metita en vakuoĉambron, kaj epoksirezino estas lanĉita sub vakuo. Ĉar w/cm pliiĝas, la konektebleco kaj nombro da poroj pliiĝos, do pli da epoksio penetros en la paston. Ni ekzamenas la flokojn sub mikroskopo, uzante aron da specialaj filtriloj por eksciti la fluoreskaj tinkturfarboj en la epoksia rezino kaj filtri troajn signalojn. En ĉi tiuj bildoj, la nigraj areoj reprezentas entutajn partiklojn kaj nehidratigitajn cementajn partiklojn. La poreco de la du estas esence 0%. La helverda cirklo estas la poreco (ne la poreco), kaj la poreco estas esence 100%. Unu el ĉi tiuj trajtoj La makulita verda "substanco" estas pasto (Figuro 2). Ĉar la w/cm kaj kapilara poreco de betono pliiĝas, la unika verda koloro de la pasto fariĝas pli kaj pli hela (vidu Figuro 3).
Figuro 2. Fluoreska mikrografio de flokoj montrantaj agregitajn partiklojn, malplenojn (v) kaj paston. La horizontala kampolarĝo estas ~ 1,5 mm. Chunyu Qiao kaj DRP, Twining Company
Figuro 3. Fluoreskecaj mikrografioj de la flokoj montras ke kiam la w/cm pliiĝas, la verda pasto iom post iom iĝas pli hela. Ĉi tiuj miksaĵoj estas aerigitaj kaj enhavas flugcindron. Chunyu Qiao kaj DRP, Twining Company
Bildanalizo implikas ĉerpi kvantajn datumojn de bildoj. Ĝi estas uzata en multaj malsamaj sciencaj kampoj, de telesensa mikroskopo. Ĉiu pikselo en cifereca bildo esence iĝas datenpunkto. Ĉi tiu metodo permesas al ni ligi nombrojn al la malsamaj verdaj brilniveloj viditaj en ĉi tiuj bildoj. Dum la pasintaj 20 jaroj proksimume, kun la revolucio en labortabla komputika potenco kaj cifereca bilda akiro, bildanalizo nun fariĝis praktika ilo kiun multaj mikroskopistoj (inkluzive de konkretaj petrolologoj) povas uzi. Ni ofte uzas bildan analizon por mezuri la kapilaran porecon de la suspensiaĵo. Kun la tempo, ni trovis, ke ekzistas forta sistema statistika korelacio inter w / cm kaj la kapilara poreco, kiel montrite en la sekva figuro (Figuro 4 kaj Figuro 5)).
Figuro 4. Ekzemplo de datumoj akiritaj de fluoreskecaj mikrografioj de maldikaj sekcioj. Ĉi tiu grafikaĵo prezentas la nombron da pikseloj ĉe antaŭfiksita griza nivelo en ununura fotmikrofoto. La tri pintoj egalrilatas al agregaĵoj (oranĝa kurbo), pasto (griza areo), kaj malpleno (neplena pinto maldekstre). La kurbo de la pasto permesas kalkuli la mezan porograndecon kaj ĝian norman devion. Chunyu Qiao kaj DRP, Twining Company Figuro 5. Ĉi tiu grafikaĵo resumas serion de w/cm averaĝaj kapilaraj mezuradoj kaj 95% konfidencaj intervaloj en la miksaĵo kunmetita de pura cemento, flugcindra cemento kaj natura puzolana ligilo. Chunyu Qiao kaj DRP, Twining Company
En la fina analizo, tri sendependaj testoj estas postulataj por pruvi ke la surloka betono konformas al la miksaĵdezajnospecifo. Laŭeble, akiru kernajn specimenojn de allokigoj, kiuj plenumas ĉiujn akceptajn kriteriojn, kaj ankaŭ specimenojn de rilataj allokigoj. La kerno de la akceptita aranĝo povas esti uzata kiel kontrola specimeno, kaj vi povas uzi ĝin kiel komparnormo por taksi la konformecon de la koncerna aranĝo.
Laŭ nia sperto, kiam inĝenieroj kun rekordoj vidas la datumojn akiritajn de ĉi tiuj provoj, ili kutime akceptas lokigon se aliaj ŝlosilaj inĝenieraj trajtoj (kiel ekzemple kunprema forto) estas renkontitaj. Provizante kvantajn mezuradojn de w/cm kaj formadfaktoro, ni povas preterpasi la provojn specifitajn por multaj laboroj por pruvi, ke la koncerna miksaĵo havas ecojn, kiuj tradukiĝos al bona fortikeco.
David Rothstein, Ph.D., PG, FACI estas la ĉefa litografisto de DRP, A Twining Company. Li havas pli ol 25 jarojn da profesia petrolologo sperto kaj persone inspektis pli ol 10,000 specimenojn de pli ol 2,000 projektoj tra la mondo. D-ro Chunyu Qiao, la ĉefsciencisto de DRP, Twining Company, estas geologo kaj materiala sciencisto kun pli ol dekjara sperto pri cementado de materialoj kaj naturaj kaj prilaboritaj rokaj produktoj. Lia kompetenteco inkludas la uzon de bildanalizo kaj fluoreskecmikroskopio por studi la fortikecon de betono, kun speciala emfazo de la difekto kaŭzita de deglaciaj saloj, alkal-siliciaj reagoj, kaj kemia atako en kloakaĵpurigejoj.
Afiŝtempo: Sep-07-2021