Ang mga bagong pag-unlad sa kalidad ng kasiguruhan ng mga konkretong pavement ay maaaring magbigay ng mahalagang impormasyon tungkol sa kalidad, tibay, at pagsunod sa mga hybrid na code ng disenyo.
Ang pagtatayo ng kongkretong pavement ay maaaring makakita ng mga emerhensiya, at kailangang i-verify ng kontratista ang kalidad at tibay ng cast-in-place na kongkreto.Kasama sa mga kaganapang ito ang pagkakalantad sa ulan sa panahon ng proseso ng pagbuhos, post-application ng curing compounds, plastic shrinkage at cracking hours sa loob ng ilang oras pagkatapos ng pagbuhos, at concrete texturing at curing issues.Kahit na natugunan ang mga kinakailangan sa lakas at iba pang mga pagsubok sa materyal, maaaring mangailangan ang mga inhinyero ng pag-alis at pagpapalit ng mga bahagi ng pavement dahil nag-aalala sila kung ang mga in-situ na materyales ay nakakatugon sa mga detalye ng disenyo ng mix.
Sa kasong ito, ang petrography at iba pang komplementaryong (ngunit propesyonal) na mga pamamaraan ng pagsubok ay maaaring magbigay ng mahalagang impormasyon tungkol sa kalidad at tibay ng mga pinaghalong kongkreto at kung natutugunan ng mga ito ang mga pagtutukoy sa trabaho.
Figure 1. Mga halimbawa ng fluorescence microscope micrographs ng concrete paste sa 0.40 w/c (itaas na kaliwang sulok) at 0.60 w/c (itaas na kanang sulok).Ang ibabang kaliwang pigura ay nagpapakita ng aparato para sa pagsukat ng resistivity ng isang kongkretong silindro.Ang ibabang kanang figure ay nagpapakita ng kaugnayan sa pagitan ng resistivity ng volume at w/c.Chunyu Qiao at DRP, isang Twining Company
Ang Batas ni Abram: “Ang lakas ng compressive ng isang pinaghalong kongkreto ay inversely proportional sa ratio ng tubig-semento nito.”
Unang inilarawan ni Propesor Duff Abrams ang kaugnayan sa pagitan ng ratio ng tubig-semento (w/c) at lakas ng compressive noong 1918 [1], at binabalangkas ang tinatawag ngayong batas ni Abram: “Ang lakas ng compressive ng kongkretong ratio ng Tubig/semento.”Bilang karagdagan sa pagkontrol sa lakas ng compressive, ang ratio ng semento ng tubig (w/cm) ay pinapaboran ngayon dahil kinikilala nito ang pagpapalit ng semento ng Portland ng mga pandagdag na materyales sa pagsemento tulad ng fly ash at slag.Ito rin ay isang pangunahing parameter ng tibay ng kongkreto.Maraming mga pag-aaral ang nagpakita na ang mga kongkretong mixture na may w/cm na mas mababa sa ~0.45 ay matibay sa mga agresibong kapaligiran, tulad ng mga lugar na nalantad sa mga freeze-thaw cycle na may mga deicing salt o mga lugar kung saan mayroong mataas na konsentrasyon ng sulfate sa lupa.
Ang mga capillary pores ay isang likas na bahagi ng slurry ng semento.Binubuo ang mga ito ng espasyo sa pagitan ng mga produkto ng hydration ng semento at mga unhydrated na particle ng semento na dating napuno ng tubig.[2] Ang mga capillary pores ay mas pino kaysa sa mga naka-entrain o na-trap na pores at hindi dapat malito sa kanila.Kapag ang mga capillary pores ay konektado, ang likido mula sa panlabas na kapaligiran ay maaaring lumipat sa pamamagitan ng i-paste.Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na penetration at dapat mabawasan upang matiyak ang tibay.Ang microstructure ng matibay na pinaghalong kongkreto ay ang mga pores ay naka-segment sa halip na konektado.Nangyayari ito kapag ang w/cm ay mas mababa sa ~0.45.
Bagama't napakahirap na tumpak na sukatin ang w/cm ng hardened concrete, ang isang maaasahang paraan ay maaaring magbigay ng mahalagang tool sa pagtiyak ng kalidad para sa pagsisiyasat ng hardened cast-in-place concrete.Ang fluorescence microscopy ay nagbibigay ng solusyon.Ito ay kung paano ito gumagana.
Ang fluorescence microscopy ay isang pamamaraan na gumagamit ng epoxy resin at fluorescent dyes upang maipaliwanag ang mga detalye ng mga materyales.Ito ay pinakakaraniwang ginagamit sa mga medikal na agham, at mayroon din itong mahahalagang aplikasyon sa agham ng mga materyales.Ang sistematikong paggamit ng paraang ito sa kongkreto ay nagsimula halos 40 taon na ang nakalilipas sa Denmark [3];ito ay na-standardize sa mga bansang Nordic noong 1991 para sa pagtantya ng w/c ng hardened concrete, at na-update noong 1999 [4].
Upang sukatin ang w/cm ng mga materyales na nakabatay sa semento (ibig sabihin, kongkreto, mortar, at grouting), ginagamit ang fluorescent epoxy upang makagawa ng manipis na seksyon o kongkretong bloke na may kapal na humigit-kumulang 25 microns o 1/1000 pulgada (Figure 2).Ang proseso ay nagsasangkot Ang kongkretong core o silindro ay pinutol sa mga patag na kongkretong bloke (tinatawag na mga blangko) na may sukat na humigit-kumulang 25 x 50 mm (1 x 2 pulgada).Ang blangko ay nakadikit sa isang glass slide, inilagay sa isang vacuum chamber, at ang epoxy resin ay ipinakilala sa ilalim ng vacuum.Habang tumataas ang w/cm, tataas ang connectivity at bilang ng mga pores, kaya mas maraming epoxy ang tatagos sa paste.Sinusuri namin ang mga natuklap sa ilalim ng isang mikroskopyo, gamit ang isang hanay ng mga espesyal na filter upang pukawin ang mga fluorescent dyes sa epoxy resin at i-filter ang mga labis na signal.Sa mga larawang ito, ang mga itim na lugar ay kumakatawan sa mga pinagsama-samang particle at unhydrated cement particle.Ang porosity ng dalawa ay karaniwang 0%.Ang maliwanag na berdeng bilog ay ang porosity (hindi ang porosity), at ang porosity ay karaniwang 100%.Isa sa mga tampok na ito Ang batik-batik na berdeng "sangkap" ay isang paste (Larawan 2).Habang tumataas ang w/cm at capillary porosity ng kongkreto, ang kakaibang berdeng kulay ng paste ay nagiging mas maliwanag at mas maliwanag (tingnan ang Larawan 3).
Figure 2. Fluorescence micrograph ng mga flakes na nagpapakita ng pinagsama-samang mga particle, voids (v) at paste.Ang pahalang na lapad ng field ay ~ 1.5 mm.Chunyu Qiao at DRP, isang Twining Company
Figure 3. Ang fluorescence micrographs ng mga natuklap ay nagpapakita na habang tumataas ang w/cm, unti-unting lumiliwanag ang berdeng paste.Ang mga pinaghalong ito ay aerated at naglalaman ng fly ash.Chunyu Qiao at DRP, isang Twining Company
Kasama sa pagsusuri ng imahe ang pagkuha ng dami ng data mula sa mga imahe.Ginagamit ito sa maraming iba't ibang larangang pang-agham, mula sa remote sensing microscope.Ang bawat pixel sa isang digital na imahe ay mahalagang nagiging isang punto ng data.Nagbibigay-daan sa amin ang paraang ito na mag-attach ng mga numero sa iba't ibang antas ng berdeng liwanag na makikita sa mga larawang ito.Sa nakalipas na 20 taon o higit pa, sa rebolusyon sa desktop computing power at digital image acquisition, ang pagsusuri ng imahe ay naging praktikal na tool na ngayon na magagamit ng maraming microscopist (kabilang ang mga konkretong petrologist).Madalas naming ginagamit ang pagsusuri ng imahe upang sukatin ang capillary porosity ng slurry.Sa paglipas ng panahon, natagpuan namin na mayroong isang malakas na sistematikong istatistikal na ugnayan sa pagitan ng w / cm at ang capillary porosity, tulad ng ipinapakita sa sumusunod na figure (Figure 4 at Figure 5) ).
Figure 4. Halimbawa ng data na nakuha mula sa fluorescence micrographs ng manipis na mga seksyon.Ang graph na ito ay nag-plot ng bilang ng mga pixel sa isang partikular na gray na antas sa isang photomicrograph.Ang tatlong peak ay tumutugma sa mga pinagsama-samang (orange curve), paste (grey area), at void (unfilled peak sa dulong kanan).Ang curve ng paste ay nagpapahintulot sa isa na kalkulahin ang average na laki ng butas at ang karaniwang paglihis nito.Chunyu Qiao at DRP, Twining Company Larawan 5. Ang graph na ito ay nagbubuod ng isang serye ng w/cm na average na mga sukat ng capillary at 95% na pagitan ng kumpiyansa sa pinaghalong binubuo ng purong semento, fly ash na semento, at natural na pozzolan binder.Chunyu Qiao at DRP, isang Twining Company
Sa huling pagsusuri, tatlong independiyenteng pagsusuri ang kinakailangan upang patunayan na ang on-site na kongkreto ay sumusunod sa detalye ng disenyo ng halo.Hangga't maaari, kumuha ng mga pangunahing sample mula sa mga placement na nakakatugon sa lahat ng pamantayan sa pagtanggap, pati na rin ang mga sample mula sa mga nauugnay na placement.Maaaring gamitin ang core mula sa tinatanggap na layout bilang control sample, at magagamit mo ito bilang benchmark para sa pagsusuri sa pagsunod sa nauugnay na layout.
Sa aming karanasan, kapag nakita ng mga inhinyero na may mga talaan ang data na nakuha mula sa mga pagsubok na ito, kadalasan ay tumatanggap sila ng placement kung ang iba pang pangunahing katangian ng engineering (gaya ng compressive strength) ay natutugunan.Sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga quantitative measurement ng w/cm at formation factor, maaari tayong lumampas sa mga pagsubok na tinukoy para sa maraming trabaho upang patunayan na ang pinag-uusapang timpla ay may mga katangian na isasalin sa mahusay na tibay.
Si David Rothstein, Ph.D., PG, FACI ay ang punong lithographer ng DRP, A Twining Company.Siya ay may higit sa 25 taon ng propesyonal na karanasan sa petrologist at personal na nag-inspeksyon ng higit sa 10,000 mga sample mula sa higit sa 2,000 mga proyekto sa buong mundo.Si Dr. Chunyu Qiao, ang punong siyentipiko ng DRP, isang Twining Company, ay isang geologist at materials scientist na may higit sa sampung taong karanasan sa pagsemento ng mga materyales at natural at naprosesong mga produkto ng bato.Kasama sa kanyang kadalubhasaan ang paggamit ng pagsusuri ng imahe at fluorescence microscopy upang pag-aralan ang tibay ng kongkreto, na may espesyal na diin sa pinsalang dulot ng mga deicing salt, alkali-silicon reactions, at chemical attack sa wastewater treatment plants.
Oras ng post: Set-07-2021