A konkrét járdák minőségbiztosításának új fejleményei fontos információkat nyújthatnak a minőségről, a tartósságról és a hibrid tervezési kódok betartásáról.
A beton burkolat felépítése látható vészhelyzeteket, és a vállalkozónak ellenőriznie kell a helybe öntött beton minőségét és tartósságát. Ezek az események magukban foglalják az esőknek való kitettséget a öntési folyamat során, a gyógyító vegyületek alkalmazás utáni alkalmazás után, a műanyag zsugorodást és a repedési órákat az öntés után néhány órán belül, valamint a beton texturálását és gyógyítását. Még akkor is, ha az erősségigényt és az egyéb anyagteszteket teljesülnek, a mérnökök megkövetelhetik a járda alkatrészeinek eltávolítását és cseréjét, mivel aggódnak amiatt, hogy az in-situ anyagok megfelelnek-e a keverék tervezési előírásainak.
Ebben az esetben a petrográfia és más kiegészítő (de professzionális) vizsgálati módszerek fontos információkat szolgáltathatnak a betonkeverékek minőségéről és tartósságáról, valamint arról, hogy megfelelnek -e a munka előírásainak.
1. ábra. Példák a betonpaszta fluoreszcencia mikroszkópos mikroszkópos mikroszkópos mikroszkópos mikroszkópos mikroszkópos mikroszkópos mikroszkópos felvételére 0,40 W/C (bal felső sarok) és 0,60 W/C (jobb felső sarok). A bal alsó ábra a beton henger ellenállásának mérésére szolgáló eszközt mutatja. A jobb alsó ábra a térfogat -ellenállás és a W/C kapcsolatot mutatja. Chunyu Qiao és DRP, egy twining cég
Ábrám törvénye: "A betonkeverék nyomószilárdsága fordítottan arányos a víz-cement arányával."
Duff Abrams professzor először ismertette a víz-cement arány (W/C) és a nyomószilárdság kapcsolatát 1918-ban [1], és megfogalmazta az úgynevezett Ábrám törvényét: „A beton víz/cement arány nyomószilárdsága”. A nyomószilárdság ellenőrzése mellett a vízcement arányt (W/cm) most is részesítik előnyben, mivel felismeri a portlandcement cseréjét olyan kiegészítő cementáló anyagokkal, mint például a légyhamu és a salak. Ez a beton tartósságának kulcsfontosságú paramétere. Számos tanulmány kimutatta, hogy a ~ 0,45-nél alacsonyabb b/cm-es betonkeverékek agresszív környezetben tartósak, például a fagyasztás-olvasztási ciklusoknak kitett területek üreges sókkal vagy olyan területeken, ahol a talajban magas a szulfát.
A kapilláris pórusok a cement iszapok velejáró részét képezik. Ezek a cement hidratációs termékek és a vízzel megtöltött, nem hidratált cementrészecskék közötti térből állnak. [2] A kapilláris pórusok sokkal finomabbak, mint a becsapott vagy csapdába esett pórusok, ezért nem szabad összetéveszteni velük. A kapilláris pórusok összekapcsolásakor a külső környezetből származó folyadék vándorolhat a pasztán keresztül. Ezt a jelenséget penetrációnak nevezzük, és minimalizálni kell a tartósság biztosítása érdekében. A tartós betonkeverék mikroszerkezete az, hogy a pórusok inkább szegmentálódnak, mint csatlakoztatva. Ez akkor fordul elő, ha a W/cm kevesebb, mint ~ 0,45.
Noha hírhedten nehéz pontosan megmérni a megkeményedett beton W/cm-t, egy megbízható módszer fontos minőségbiztosítási eszközt nyújthat az edzett helyben lévő beton vizsgálatához. A fluoreszcencia mikroszkópia megoldást kínál. Így működik.
A fluoreszcencia mikroszkópia egy olyan módszer, amely epoxi gyanta és fluoreszcens színezékeket használ az anyagok részleteinek megvilágításához. Leggyakrabban az orvostudományban használják, és fontos alkalmazásokkal is rendelkezik az anyagtudományban. Ennek a módszernek a szisztematikus alkalmazása a betonban közel 40 évvel ezelőtt Dániában kezdődött [3]; Az északi országokban 1991 -ben szabványosították az edzett beton W/C becslésére, és 1999 -ben frissítették [4].
A cement alapú anyagok (azaz beton, habarcs és fugázás) W/cm mérésére a fluoreszcens epoxist használják egy vékony szakasz vagy betonblokk készítésére, amelynek vastagsága körülbelül 25 mikron vagy 1/1000 hüvelyk (2. ábra). A folyamat magában foglalja a betonmagot vagy a hengert lapos betonblokkokra (úgynevezett üres), körülbelül 25 x 50 mm (1 x 2 hüvelyk) területre. Az üres üregét egy üveglemezre ragasztják, vákuumkamrába helyezzük, és az epoxi gyantát vákuum alatt vezetik be. Ahogy a W/cm növekszik, a pórusok összekapcsolása és száma növekedni fog, így több epoxi behatol a pasztába. Megvizsgáljuk a pelyheket egy mikroszkóp alatt, speciális szűrőkészlet segítségével, hogy izzadjunk az epoxi gyantában lévő fluoreszcens festékeket, és kiszűrjük a felesleges jeleket. Ezekben a képeken a fekete területek az aggregált részecskéket és az unalmasan cementrészecskéket képviselik. A kettő porozitása alapvetően 0%. Az élénkzöld kör a porozitás (nem a porozitás), és a porozitás alapvetően 100%. Az egyik jellemző a foltos zöld „anyag” egy paszta (2. ábra). Ahogy a beton w/cm és kapilláris porozitása növekszik, a paszta egyedi zöld színe világosabbá és fényesebbé válik (lásd a 3. ábrát).
2. ábra. Az aggregált részecskéket, üregeket (V) és pasztát mutató pelyhek fluoreszcencia mikrográfja. A vízszintes mező szélessége ~ 1,5 mm. Chunyu Qiao és DRP, egy twining cég
3. ábra. A pehely fluoreszcencia mikrográfiái azt mutatják, hogy a W/cm növekedésével a zöld paszta fokozatosan világosabbá válik. Ezeket a keverékeket szellőztetik és légyhamu. Chunyu Qiao és DRP, egy twining cég
A képanalízis magában foglalja a kvantitatív adatok kinyerését a képekről. Számos különféle tudományos területen használják, a távérzékelő mikroszkóppal. A digitális kép minden pixelje alapvetően adatpontvá válik. Ez a módszer lehetővé teszi számunkra, hogy számokat csatoljunk az ezekben a képekben látott különböző zöld fényerőszintekhez. Kb. Az elmúlt 20 évben az asztali számítástechnikai teljesítmény és a digitális képgyűjtés forradalmával a képelemzés gyakorlati eszközévé vált, amelyet sok mikroszkopista (beleértve a konkrét petrológusokat is) használhat. Gyakran a képanalízist használjuk a iszap kapilláris porozitásának mérésére. Az idő múlásával azt találtuk, hogy erős szisztematikus statisztikai korreláció van a W/cm és a kapilláris porozitás között, amint azt a következő ábra mutatja (4. ábra és 5. ábra)).
4. ábra. Példa a vékony metszetek fluoreszcencia mikrográfiájából kapott adatokra. Ez a grafikon ábrázolja a pixelek számát egy adott szürke szinten egyetlen fotomikrográfban. A három csúcs az aggregátumok (narancsgörbe), a paszta (szürke terület) és az üreg (a jobb szélén kitöltött csúcs) felel meg. A paszta görbe lehetővé teszi az átlagos pórusméret és annak szórása kiszámítását. Chunyu Qiao és DRP, Twining Company 5. ábra. Ez a grafikon összegzi a W/CM átlagos kapilláris mérések sorozatát és 95% -os konfidencia -intervallumot a tiszta cementből, a légyhamu -cementből és a természetes Pozzolan kötőanyagból álló keverékben. Chunyu Qiao és DRP, egy twining cég
A végső elemzés során három független tesztre van szükség annak bizonyítására, hogy a helyszíni beton megfelel a keveréktervezés specifikációjának. A lehető legnagyobb mértékben szerezzen alapmintákat olyan elhelyezésekből, amelyek megfelelnek az összes elfogadási kritériumnak, valamint a kapcsolódó elhelyezésekből származó mintákat. Az elfogadott elrendezésből származó mag használható kontroll mintaként, és felhasználhatja azt referenciaértékként a vonatkozó elrendezés betartásának értékelésére.
Tapasztalataink szerint, amikor a nyilvántartással rendelkező mérnökök lásd az ezekből a tesztekből származó adatokat, általában elfogadják az elhelyezést, ha más kulcsfontosságú műszaki jellemzők (például a nyomószilárdság) teljesülnek. A W/CM és a képződési tényező mennyiségi méréseinek biztosításával túlmutathatjuk a sok feladathoz meghatározott teszteket annak bizonyítására, hogy a kérdéses keveréknek vannak olyan tulajdonságai, amelyek jó tartósságot eredményeznek.
David Rothstein, Ph.D., PG, Fafi, a DRP fõ litográfusa, egy twining cég. Több mint 25 éves profi petrológus tapasztalattal rendelkezik, és személyesen több mint 10 000 mintát vizsgált meg a világ több mint 2000 projektjéből. Dr. Chunyu Qiao, a Twining Company DRP fő tudósa, geológus és anyagtudós, több mint tíz éves tapasztalattal rendelkezik az anyagok cementálásában, valamint a természetes és feldolgozott rock termékekben. Szakértelme magában foglalja a képanalízis és a fluoreszcencia mikroszkópia alkalmazását a beton tartósságának tanulmányozására, különös tekintettel a sóinkacing, lúgos-szilikon reakciók és a szennyvíztisztító telepek kémiai támadásai által okozott károsodásra.
A postai idő: szeptember-07-2021