Betoonist kõnniteede kvaliteedi tagamise uued arengud võivad pakkuda olulist teavet kvaliteedi, vastupidavuse ja hübriidkujunduskoodide järgimise kohta.
Betoonist kõnnitee ehitamine võib näha hädaolukordi ja töövõtja peab kontrollima paigas oleva betooni kvaliteeti ja vastupidavust. Need sündmused hõlmavad vihmaga kokkupuudet valamisprotsessi ajal, kõvenemisühendite pärast rakendamist, plastist kokkutõmbumist ja pragunemistunde mõne tunni jooksul pärast valamist ning betooni tekstuuri ja kõvenemise probleeme. Isegi kui tugevusnõuded ja muud materiaalsed testid on täidetud, võivad insenerid nõuda kõnniteede osade eemaldamist ja asendamist, kuna nad on mures selle pärast, kas situ-sisesed materjalid vastavad segu kujunduse spetsifikatsioonidele.
Sel juhul võivad petrograafia ja muud täiendavad (kuid professionaalsed) testimeetodid anda olulist teavet betoonisegude kvaliteedi ja vastupidavuse kohta ning kas need vastavad tööspetsifikatsioonidele.
Joonis 1. Betoonist pasta fluorestsentsmikroskoobi mikroskoobi näited kiirusel 0,40 W/C (vasak ülanurk) ja 0,60 W/C (paremas ülanurgas). Alumisel vasak joonis näitab seadet betoonisilinde takistuse mõõtmiseks. Alumine parempoolne joonis näitab mahutakistuse ja W/c vahelist seost. Chunyu Qiao ja DRP, keskettevõte
Aabrami seadus: "Betoonisegu survetugevus on pöördvõrdeline selle veetsemendi suhtega."
Professor Duff Abrams kirjeldas kõigepealt 1918. aastal veetsemendi suhte (W/C) ja survetugevuse vahelist seost [1] ja sõnastas seda, mida nüüd nimetatakse Aabrami seaduseks: “Betooni vee/tsemendi suhte survetugevus”. Lisaks survetugevuse kontrollile eelistatakse nüüd veetsemendi suhet (mass/cm), kuna see tunnistab Portland tsemendi asendamist täiendavate tsementeerimismaterjalidega nagu lendtuha ja räbu. See on ka betooni vastupidavuse peamine parameeter. Paljud uuringud on näidanud, et betoonisegud, mille maht on madalam kui ~ 0,45, on vastupidavad agressiivsetes keskkondades, näiteks piirkonnad, mis on kokkupuutuvad soolade või aladega külmutatud-sulatatud tsüklitega, või pindala, kus pinnases on kõrge sulfaadi kontsentratsioon.
Kapillaaride poorid on tsemendi läga loomupärane osa. Need koosnevad tsemendihüdratsioonitoodete ja veega täidetud tühjendamata tsemendiosakeste vahel. [2] Kapillaaride poorid on palju peenemad kui sisseehitatud või lõksus olevad poorid ja neid ei tohiks nendega segi ajada. Kui kapillaaride poorid on ühendatud, võib väliskeskkonna vedelik pasta kaudu rännata. Seda nähtust nimetatakse läbitungimiseks ja seda tuleb vastupidavuse tagamiseks minimeerida. Vastupidava betoonisegu mikrostruktuur on see, et poorid on segmenteeritud, mitte ühendatud. See juhtub siis, kui w/cm on väiksem kui ~ 0,45.
Ehkki karastatud betooni w/cm täpsustamine on kurikuulsalt keeruline, võib usaldusväärne meetod pakkuda olulist kvaliteeditagamise vahendit karastatud valatud betooni uurimiseks. Fluorestsentsmikroskoopia annab lahenduse. Nii see töötab.
Fluorestsentsmikroskoopia on tehnika, mis kasutab materjalide detailide valgustamiseks epoksüvaiku ja fluorestsentsvärvi. Kõige sagedamini kasutatakse seda meditsiiniteadustes ja sellel on ka olulised rakendused materjaliteaduses. Selle meetodi süstemaatiline rakendamine betoonis algas peaaegu 40 aastat tagasi Taanis [3]; See standardiseeriti Põhjamaades 1991. aastal karastatud betooni W/C hindamiseks ja seda ajakohastati 1999. aastal [4].
Tsemendipõhiste materjalide W/cm (st betooni, mördi ja süstmördi) mõõtmiseks kasutatakse fluorestsents-epoksüt õhukese lõigu või betoonploki valmistamiseks paksusega umbes 25 mikronit või 1/1000 tolli (joonis 2). Protsess hõlmab betooni südamikku või silindrit lõigatakse lamedateks betoonplokkideks (nn toorikud), mille pindala on umbes 25 x 50 mm (1 x 2 tolli). Tühikul on liimitud klaasist liumägi, asetatakse vaakumkambrisse ja epoksüvaik toob vaakumi alla. Kui W/cm suureneb, suurenevad ühenduvus ja pooride arv, nii et rohkem epoksü tungib pastasse. Uurime mikroskoobi all olevaid helbeid, kasutades spetsiaalsete filtrite komplekti, et erutada epoksüvaigu fluorestsentsvärvid ja filtreerida liigsed signaalid. Nendes piltidel tähistavad mustad alad täitematerjalid ja täiustatud tsemendiosakesed. Nende kahe poorsus on põhimõtteliselt 0%. Heleroheline ring on poorsus (mitte poorsus) ja poorsus on põhimõtteliselt 100%. Ühel neist on täpilise rohelise “aine” pasta (joonis 2). Kui betoonise suurenemise ja kapillaaride poorsus suureneb, muutub pasta ainulaadne roheline värv heledamaks ja heledamaks (vt joonis 3).
Joonis 2. Agregeeritud osakeste, tühimike (V) ja pastaga helbete fluorestsentsmikrograaf. Horisontaalse välja laius on ~ 1,5 mm. Chunyu Qiao ja DRP, keskettevõte
Joonis 3. Helveste fluorestsentsmikrograafid näitavad, et W/cm suurenedes muutub roheline pasta järk -järgult heledamaks. Need segud on õhutatud ja sisaldavad lendtuhka. Chunyu Qiao ja DRP, keskettevõte
Kujutise analüüs hõlmab kvantitatiivsete andmete ekstraheerimist piltidelt. Seda kasutatakse paljudes erinevates teadusväljades, alates kaugseire mikroskoobist. Iga digitaalse pildi pikslid muutub sisuliselt andmepunktiks. See meetod võimaldab meil lisada numbrid erinevatele rohelise heleduse tasemele, mida nendes piltidel on nähtud. Umbes viimase 20 aasta jooksul on lauaarvutite arvutamise võimsuse ja digitaalse pildi omandamise revolutsioon muutunud nüüd praktiliseks tööriistaks, mida saavad kasutada paljud mikroskoobid (sealhulgas betoonist petroloogid). Kasutame pildianalüüsi sageli läga kapillaaride poorsuse mõõtmiseks. Aja jooksul leidsime, et W/cm ja kapillaari poorsuse vahel on tugev süstemaatiline statistiline korrelatsioon, nagu on näidatud järgmisel joonisel (joonis 4 ja joonis 5)).
Joonis 4. Näide õhukeste lõikude fluorestsentsmikrograafidest saadud andmete kohta. See graafik kujutab pikslite arvu antud hallil tasemel ühes fotomikrograafis. Kolm piiki vastavad täitematerjalidele (apelsinikõverale), pasta (hall pindala) ja tühine (täitmata tipp paremal). Pasta kõver võimaldab arvutada keskmise poori suuruse ja selle standardhälbe. Chunyu Qiao ja DRP, Twining Company Joonis 5. See graafik võtab kokku rida W/cm keskmisi kapillaaride mõõtmisi ja 95% usaldusvahemikke segus, mis koosneb puhtast tsemendist, lendtuha tsemendist ja looduslikest pozzolani sidumisest. Chunyu Qiao ja DRP, keskettevõte
Lõppkokkuvõttes on vaja kolme sõltumatut testi, et tõestada, et kohapealne betoon vastab segu kujundamise spetsifikatsioonile. Nii palju kui võimalik, hankige põhiproovid paigutustest, mis vastavad kõigile aktsepteerimiskriteeriumidele, samuti seotud praktikaproovidest. Aktsepteeritud paigutuse tuuma saab kasutada kontrollproovina ja saate seda kasutada võrdlusalusena vastava paigutuse järgimise hindamiseks.
Meie kogemuste kohaselt võtavad need testidelt saadud andmed, kui insenerid on nende testide põhjal saadud andmed, tavaliselt paigutatud, kui on täidetud muud peamised tehnilised omadused (näiteks survetugevus). Pakkudes W/cm ja moodustumisfaktori kvantitatiivseid mõõtmisi, võime paljude töökohtade jaoks täpsustatud testidest kaugemale jõuda, et tõestada, et kõnealusel segul on omadused, mis tähendavad head vastupidavust.
David Rothstein, Ph.D., PG, FACI on Twining Company DRP peadirektor. Tal on rohkem kui 25 aastat professionaalset petroloogi kogemust ja ta kontrollis isiklikult enam kui 10 000 proovi enam kui 2000 projektist kogu maailmas. Drp -ettevõtte DRP juhtivteadlane dr Chunyu Qiao on geoloog ja materjalide teadlane, kellel on enam kui kümneaastane kogemus materjalide tsementeerimisel ning looduslike ja töödeldud kivitoodete alal. Tema teadmised hõlmavad pildianalüüsi ja fluorestsentsmikroskoopia kasutamist betooni vastupidavuse uurimiseks, pöörates erilist rõhku soolade, leeliselise siliconi reaktsioonide põhjustatud kahjustustele ja keemilise rünnakuga reoveepuhastide taimedes.
Postiaeg: september-07-2021