Novaj evoluoj en kvalito -certigo de konkretaj pavimoj povas liveri gravajn informojn pri kvalito, fortikeco kaj plenumo de hibridaj projektaj kodoj.
La konstruado de betona pavimo povas vidi krizojn, kaj la entreprenisto bezonas kontroli la kvaliton kaj fortikecon de gisita enŝovita betono. Ĉi tiuj eventoj inkluzivas ekspozicion al pluvo dum la verŝanta procezo, post-apliko de resanigaj komponaĵoj, plasta ŝrumpado kaj fendado de horoj ene de kelkaj horoj post verŝado, kaj konkretaj teksturaj kaj resanigaj problemoj. Eĉ se la fortaj postuloj kaj aliaj materialaj provoj estas renkontitaj, inĝenieroj povas postuli forigon kaj anstataŭigon de pavimaj partoj ĉar ili zorgas pri tio, ĉu la en-situaj materialoj plenumas la miksajn projektajn specifojn.
En ĉi tiu kazo, petrografio kaj aliaj komplementaj (sed profesiaj) testmetodoj povas doni gravajn informojn pri la kvalito kaj fortikeco de konkretaj miksaĵoj kaj ĉu ili plenumas laborajn specifojn.
Figuro 1. Ekzemploj de fluoreskaj mikroskopaj mikrografoj de betona pasto je 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 rezistivecon de betona cilindro. La malsupra dekstra figuro montras la rilaton inter volumena rezistiveco kaj w/c. Chunyu Qiao kaj DRP, Twining Company
La leĝo de Abram: "La kunprema forto de konkreta miksaĵo estas inverse proporcia al ĝia akvo-cementa proporcio."
Profesoro Duff Abrams unue priskribis la rilaton inter akvo-cementa proporcio (w/c) kaj kunprema forto en 1918 [1], kaj formulis tion, kio nun nomiĝas la leĝo de Abram: "la kunprema forto de konkreta akvo/cementa proporcio." Krom regi la kunpreman forton, la akvo -cementa proporcio (W/cm) nun estas favorita ĉar ĝi rekonas la anstataŭigon de Portland -cemento kun suplementaj cementaj materialoj kiel muŝa cindro kaj slago. Ĝi ankaŭ estas ŝlosila parametro de konkreta fortikeco. Multaj studoj montris, ke konkretaj miksaĵoj kun W/cm pli malaltaj ol ~ 0,45 estas daŭraj en agresemaj medioj, kiel areoj elmontritaj al frost-taĉaj cikloj kun salo de saloj aŭ areoj kie estas alta koncentriĝo de sulfato en la grundo.
Kapilaraj poroj estas eneca parto de cementa slurry. Ili konsistas el la spaco inter cementaj hidrataj produktoj kaj nehidratigitaj cementaj eroj, kiuj iam estis plenigitaj per akvo. [2] Kapilaraj poroj estas multe pli bonegaj ol enveturitaj aŭ kaptitaj poroj kaj ne devas esti konfuzitaj kun ili. Kiam la kapilaraj poroj estas konektitaj, fluido el la ekstera medio povas migri tra la pasto. Ĉi tiu fenomeno estas nomata penetrado kaj devas esti minimumigita por certigi fortikecon. La mikrostrukturo de la daŭra betona miksaĵo estas, ke la poroj estas segmentitaj anstataŭ konektitaj. Ĉi tio okazas kiam w/cm estas malpli ol ~ 0,45.
Kvankam estas rimarkinde malfacile mezuri precize la w/cm de hardita betono, fidinda metodo povas provizi gravan ilon pri kvalito por esplori harditan rolantaron. Fluoreska mikroskopio provizas solvon. Jen kiel ĝi funkcias.
Fluoreska mikroskopio estas tekniko, kiu uzas epoksan rezinon kaj fluoreskajn tinkturojn por lumigi detalojn de materialoj. Ĝi estas plej ofte uzata en medicinaj sciencoj, kaj ĝi ankaŭ havas gravajn aplikojn en materiala scienco. La sistema apliko de ĉi tiu metodo en betono komenciĝis antaŭ preskaŭ 40 jaroj en Danio [3]; Ĝi estis normigita en la nordiaj landoj en 1991 por taksi la w/c de hardita betono, kaj estis ĝisdatigita en 1999 [4].
Por mezuri la w/cm de cement-bazitaj materialoj (t.e. betono, mortero, kaj grout), 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 tranĉita en plataj betonaj blokoj (nomataj malplenaj) kun areo de proksimume 25 x 50 mm (1 x 2 coloj). La malpleno estas gluita al vitra glito, metita en vakuan ĉambron, kaj epoksa rezino estas enkondukita sub vakuo. Ĉar W/cm pliiĝas, la konektebleco kaj nombro de poroj pliiĝos, do pli epoksio penetros en la paston. Ni ekzamenas la flakojn sub mikroskopo, uzante aron da specialaj filtriloj por eksciti la fluoreskajn tinkturojn en la epoksika rezino kaj filtri troajn signalojn. En ĉi tiuj bildoj, la nigraj areoj reprezentas agregajn erojn kaj nehidratajn cementajn erojn. La poroseco de la du estas esence 0%. La hela verda rondo estas la poroseco (ne la poroseco), kaj la poroseco estas esence 100%. Unu el ĉi tiuj ecoj la makulita verda "substanco" estas pasto (Figuro 2). Ĉar la W/cm kaj kapilara poroseco de betono pliiĝas, la unika verda koloro de la pasto fariĝas pli hela kaj pli hela (vidu Figuron 3).
Figuro 2. Fluoreska mikrografo de flakoj montrantaj agregitajn erojn, malplenojn (V) kaj paston. La horizontala kampo larĝo estas ~ 1,5 mm. Chunyu Qiao kaj DRP, Twining Company
Figuro 3. Fluoreskaj mikrografoj de la flakoj montras, ke kiam la W/cm pliiĝas, la verda pasto iom post iom fariĝas pli hela. Ĉi tiuj miksaĵoj estas aerumitaj kaj enhavas muŝajn cindrojn. Chunyu Qiao kaj DRP, Twining Company
Bildo -analizo implikas ĉerpi kvantajn datumojn el bildoj. Ĝi estas uzata en multaj malsamaj sciencaj kampoj, de fora sentanta mikroskopo. Ĉiu rastrumero en cifereca bildo esence fariĝas datuma punkto. Ĉi tiu metodo permesas al ni ligi nombrojn al la malsamaj verdaj brilaj niveloj viditaj en ĉi tiuj bildoj. Dum la pasintaj 20 jaroj aŭ pli, kun la revolucio en labortabla komputila potenco kaj cifereca bilda akiro, bilda analizo nun fariĝis praktika ilo, kiun multaj mikroskopistoj (inkluzive de betonaj petrologoj) povas uzi. Ni ofte uzas bildan analizon por mezuri la kapilaran porosecon de la slurry. Kun la tempo, ni trovis, ke ekzistas forta sistema statistika korelacio inter W/cm kaj la kapilara poroseco, kiel montrite en la sekva figuro (Figuro 4 kaj Figuro 5)).
Figuro 4. Ekzemplo de datumoj akiritaj de fluoreskaj mikrografoj de maldikaj sekcioj. Ĉi tiu grafeo komplotas la nombron de rastrumeroj je donita griza nivelo en ununura fotomicrografo. La tri pintoj respondas al agregatoj (oranĝa kurbo), pasto (griza areo), kaj malplena (neplenigita pinto dekstre de la ekstremdekstro). La kurbo de la pasto permesas kalkuli la averaĝan poro -grandecon kaj ĝian norman devion. Chunyu Qiao kaj DRP, Twining Company Figuro 5. Ĉi tiu grafeo resumas serion de mezaj kapilaraj mezuroj de W/cm kaj 95% konfido -intervaloj en la miksaĵo kunmetita de pura cemento, muŝa cindra cemento kaj natura pozzolan -ligilo. Chunyu Qiao kaj DRP, Twining Company
En la fina analizo, tri sendependaj provoj estas postulataj por pruvi, ke la surloka betono konformas al la specifaĵo de Miksa Projekto. Laŭeble, akiru kernajn specimenojn de lokoj, kiuj plenumas ĉiujn akceptajn kriteriojn, kaj ankaŭ specimenojn de rilataj allokigoj. La kerno de la akceptita aranĝo povas esti uzata kiel kontrol -specimeno, kaj vi povas uzi ĝin kiel referencon por taksi la konformecon de la koncernata aranĝo.
Laŭ nia sperto, kiam inĝenieroj kun registroj vidas la datumojn akiritajn de ĉi tiuj provoj, ili kutime akceptas lokadon se aliaj ŝlosilaj inĝenieristikaj trajtoj (kiel kunprema forto) estas renkontitaj. Provizante kvantajn mezuradojn de W/cm kaj formada faktoro, ni povas preterpasi la testojn specifitajn por multaj laborpostenoj por pruvi, ke la miksaĵo en demando havas propraĵojn, kiuj tradukiĝos al bona fortikeco.
David Rothstein, doktoro, PG, FACI estas la ĉefa litografo de DRP, ĝemela kompanio. Li havas pli ol 25 jarojn da profesia petrologa sperto kaj persone inspektis pli ol 10.000 specimenojn el pli ol 2.000 projektoj tra la mondo. D -ro Chunyu Qiao, la ĉefa sciencisto de DRP, ĝemelfirmao, estas geologo kaj sciencisto pri materialoj kun pli ol dek jaroj da sperto pri cementaj materialoj kaj naturaj kaj prilaboritaj rokproduktoj. Lia kompetenteco inkluzivas la uzon de bilda analizo kaj fluoreska mikroskopio por studi la fortikecon de betono, kun speciala emfazo de la damaĝo kaŭzita de saloj, alkali-silikonaj reagoj kaj kemia atako en akvokonduktilaj plantoj.
Afiŝotempo: Sep-07-2021