Новите случувања во обезбедувањето квалитет на бетонските тротоари може да обезбедат важни информации за квалитетот, издржливоста и усогласеноста со кодовите за хибриден дизајн.
Изградбата на бетонски коловоз може да види итни случаи, а изведувачот треба да го потврди квалитетот и издржливоста на фрлениот бетон.Овие настани вклучуваат изложеност на дожд за време на процесот на истурање, пост-апликација на стврднувачките соединенија, часови за собирање и пукање на пластиката во рок од неколку часа по истурањето, како и проблеми со текстурата и стврднувањето на бетонот.Дури и ако се исполнети барањата за јачина и други тестови на материјалот, инженерите може да бараат отстранување и замена на делови од тротоарот бидејќи се загрижени дали материјалите на самото место ги исполнуваат спецификациите за дизајн на мешавината.
Во овој случај, петрографијата и другите комплементарни (но професионални) методи на испитување можат да обезбедат важни информации за квалитетот и издржливоста на бетонските мешавини и дали тие ги исполнуваат работните спецификации.
Слика 1. Примери на микрографи со флуоресцентен микроскоп на бетонска паста на 0,40 w/c (горниот лев агол) и 0,60 w/c (горниот десен агол).Долната лева слика го прикажува уредот за мерење на отпорноста на бетонски цилиндар.Долната десна слика ја прикажува врската помеѓу отпорноста на волуменот и w/c.Chunyu Qiao и DRP, твининг компанија
Абрамовиот закон: „Јкоста на притисок на бетонска смеса е обратно пропорционална на нејзиниот однос вода-цемент“.
Професорот Даф Абрамс прв ја опиша врската помеѓу односот вода-цемент (w/c) и силата на притисок во 1918 година [1] и го формулираше она што сега се нарекува Абрамов закон: „Јкоста на притисок на бетонот Однос вода/цемент“.Покрај контролата на јакоста на притисок, сега се фаворизира односот на воден цемент (w/cm), бидејќи ја препознава замената на портланд цементот со дополнителни материјали за цементирање како што се летечката пепел и згура.Тоа е исто така клучен параметар за издржливоста на бетонот.Многу студии покажаа дека бетонските мешавини со w/cm пониски од ~0,45 се издржливи во агресивни средини, како што се областите изложени на циклуси на замрзнување-одмрзнување со соли за одмрзнување или области каде што има висока концентрација на сулфат во почвата.
Капиларните пори се составен дел на цементната кашеста маса.Тие се состојат од просторот помеѓу производите за хидратација на цемент и нехидрираните цементни честички кои некогаш биле исполнети со вода.[2] Капиларните пори се многу пофини од навлечените или заробените пори и не треба да се мешаат со нив.Кога капиларните пори се поврзани, течноста од надворешната средина може да мигрира низ пастата.Овој феномен се нарекува пенетрација и мора да се минимизира за да се обезбеди издржливост.Микроструктурата на издржливата бетонска смеса е дека порите се сегментирани наместо поврзани.Ова се случува кога w/cm е помала од ~0,45.
Иако е познато дека е тешко прецизно да се измери w/cm на стврднат бетон, сигурен метод може да обезбеди важна алатка за обезбедување квалитет за испитување на стврднатиот бетон, излеан на место.Флуоресцентна микроскопија дава решение.Вака функционира.
Флуоресцентна микроскопија е техника која користи епоксидна смола и флуоресцентни бои за да ги осветлува деталите на материјалите.Најчесто се користи во медицинските науки, а има и важни примени во науката за материјали.Систематската примена на овој метод во бетон започна пред речиси 40 години во Данска [3];тој беше стандардизиран во нордиските земји во 1991 година за проценка на w/c на стврднат бетон и беше ажуриран во 1999 година [4].
За мерење на w/cm на материјали засновани на цемент (т.е. бетон, малтер и фугирање), се користи флуоресцентна епоксида за да се направи тенок пресек или бетонски блок со дебелина од приближно 25 микрони или 1/1000 инчи (Слика 2).Процесот вклучува Бетонското јадро или цилиндар се сече на рамни бетонски блокови (наречени празни места) со површина од приближно 25 x 50 mm (1 x 2 инчи).Празното место е залепено на стаклен тобоган, се става во вакуумска комора, а епоксидната смола се внесува под вакуум.Како што се зголемува w/cm, поврзувањето и бројот на порите ќе се зголемат, така што повеќе епоксид ќе навлезе во пастата.Ги испитуваме снегулките под микроскоп, користејќи збир на специјални филтри за да ги возбудиме флуоресцентните бои во епоксидната смола и да ги филтрираме вишокот сигнали.На овие слики, црните области претставуваат збирни честички и нехидрирани цементни честички.Порозноста на двете е во основа 0%.Светло зелениот круг е порозноста (не порозноста), а порозноста е во основа 100%.Една од овие карактеристики Попрсканата зелена „супстанција“ е паста (слика 2).Како што се зголемува w/cm и капиларната порозност на бетонот, единствената зелена боја на пастата станува посветла и посветла (види Слика 3).
Слика 2. Флуоресцентна микрографија на снегулки што прикажува агрегирани честички, празнини (v) и паста.Ширината на хоризонталното поле е ~ 1,5 mm.Chunyu Qiao и DRP, твининг компанија
Слика 3. Флуоресцентните микрографии на снегулките покажуваат дека како што се зголемува w/cm, зелената паста постепено станува посветла.Овие мешавини се газирани и содржат летечка пепел.Chunyu Qiao и DRP, твининг компанија
Анализата на слики вклучува извлекување квантитативни податоци од слики.Се користи во многу различни научни области, од микроскоп за далечинско набљудување.Секој пиксел во дигиталната слика во суштина станува податочна точка.Овој метод ни овозможува да прикачуваме броеви на различните нивоа на зелена осветленост што се гледаат на овие слики.Во текот на изминатите 20 години или така, со револуцијата во пресметковната моќ на десктоп и стекнување дигитални слики, анализата на слики сега стана практична алатка што многу микроскописти (вклучувајќи ги и бетонските петролози) можат да ја користат.Често користиме анализа на слики за да ја измериме капиларната порозност на кашеста маса.Со текот на времето, откривме дека постои силна систематска статистичка корелација помеѓу w/cm и порозноста на капиларите, како што е прикажано на следната слика (Слика 4 и Слика 5) .
Слика 4. Пример на податоци добиени од флуоресцентни микрографи на тенки пресеци.Овој график го прикажува бројот на пиксели на дадено сиво ниво во една фотомикрографија.Трите врвови одговараат на агрегати (портокалова крива), паста (сива површина) и празнина (непополнет врв на крајната десница).Кривата на пастата овозможува да се пресмета просечната големина на порите и нејзината стандардна девијација.Chunyu Qiao и DRP, Twining Company Слика 5. Овој графикон сумира серија просечни капиларни мерења w/cm и 95% интервали на доверба во смесата составена од чист цемент, цемент од летечка пепел и природно врзивно средство за позолан.Chunyu Qiao и DRP, твининг компанија
Во последната анализа, потребни се три независни тестови за да се докаже дека бетонот на самото место е во согласност со спецификацијата за дизајн на мешавината.Колку што е можно, набавете основни примероци од места кои ги исполнуваат сите критериуми за прифаќање, како и примероци од поврзаните места.Јадрото од прифатениот распоред може да се користи како контролен примерок, а вие можете да го користите како репер за проценка на усогласеноста на соодветниот распоред.
Според нашето искуство, кога инженерите со записи ги гледаат податоците добиени од овие тестови, тие обично прифаќаат поставување доколку се исполнети другите клучни инженерски карактеристики (како што е јакоста на притисок).Со обезбедување на квантитативни мерења на w/cm и фактор на формирање, можеме да ги надминеме тестовите наведени за многу работни места за да докажеме дека предметната мешавина има својства што ќе се претворат во добра издржливост.
Дејвид Ротштајн, д-р, PG, FACI е главен литограф на DRP, A Twining Company.Тој има повеќе од 25 години професионално искуство во петролог и лично прегледал повеќе од 10.000 примероци од повеќе од 2.000 проекти ширум светот.Д-р Чунју Чиао, главен научник на ДРП, Твининг компанија, е геолог и научник за материјали со повеќе од десет години искуство во цементирање материјали и производи од природни и преработени карпи.Неговата експертиза вклучува употреба на анализа на слики и флуоресцентна микроскопија за проучување на издржливоста на бетонот, со посебен акцент на штетата предизвикана од соли за одмрзнување, алкално-силициумски реакции и хемиски напад во постројките за третман на отпадни води.
Време на објавување: Сеп-07-2021 година