Ang mga bag-ong kalambuan sa kalidad nga kasiguruhan sa mga konkretong pavement makahatag ug importanteng impormasyon bahin sa kalidad, kalig-on, ug pagsunod sa hybrid design codes.
Ang pagtukod sa konkretong pavement makakita sa mga emerhensya, ug ang kontraktor kinahanglan nga pamatud-an ang kalidad ug kalig-on sa cast-in-place nga kongkreto. Kini nga mga panghitabo naglakip sa pagkaladlad sa ulan atol sa proseso sa pagbubo, post-application sa curing compounds, plastic shrinkage ug cracking hours sulod sa pipila ka oras human sa pagbubo, ug konkreto nga texturing ug curing issues. Bisan kung ang mga kinahanglanon sa kalig-on ug uban pang mga pagsulay sa materyal natuman, ang mga inhenyero mahimong mangayo sa pagtangtang ug pag-ilis sa mga piyesa sa semento tungod kay nabalaka sila kung ang mga in-situ nga materyales nakab-ot ang mga detalye sa disenyo sa pagsagol.
Sa kini nga kaso, ang petrography ug uban pang mga komplementaryong (apan propesyonal) nga mga pamaagi sa pagsulay makahatag hinungdanon nga kasayuran bahin sa kalidad ug kalig-on sa mga konkreto nga sagol ug kung nakab-ot ba nila ang mga detalye sa trabaho.
Figure 1. Mga pananglitan sa fluorescence microscope micrographs sa concrete paste sa 0.40 w/c (ibabaw nga wala nga suok) ug 0.60 w/c (ibabaw nga tuo nga suok). Ang ubos nga wala nga numero nagpakita sa himan alang sa pagsukod sa resistivity sa usa ka kongkreto nga silindro. Ang ubos nga tuo nga numero nagpakita sa relasyon tali sa volume resistivity ug w/c. Chunyu Qiao ug DRP, usa ka Twining Company
Ang Balaod ni Abram: “Ang compressive nga kusog sa usa ka kongkreto nga sagol maoy inversely proportional sa ratio sa tubig-semento niini.”
Una nga ginlaragway ni Propesor Duff Abrams ang kaangtanan sa ulot sang ratio sang tubig-semento (w/c) kag sang compressive strength sang 1918 [1], kag ginporma ang ginatawag karon nga kasuguan ni Abram: “Ang compressive strength sang konkreto nga tubig/semento ratio.” Gawas sa pagkontrolar sa compressive strength, gipaboran karon ang water cement ratio (w/cm) tungod kay giila niini ang pag-ilis sa Portland cement og supplementary cementing materials sama sa fly ash ug slag. Kini usab usa ka yawe nga parameter sa konkreto nga kalig-on. Gipakita sa daghang mga pagtuon nga ang mga konkretong sagol nga adunay w/cm nga ubos sa ~0.45 malungtaron sa mga agresibo nga palibot, sama sa mga lugar nga naladlad sa mga siklo sa pag-freeze-thaw nga adunay mga deicing salts o mga lugar nga adunay taas nga konsentrasyon sa sulfate sa yuta.
Ang mga capillary pores usa ka kinaiyanhon nga bahin sa slurry sa semento. Naglangkob kini sa luna tali sa mga produkto sa hydration sa semento ug mga partikulo sa semento nga wala’y tubig nga kaniadto napuno sa tubig. [2] Ang mga capillary pores mas pino pa kay sa nasulod o natanggong nga mga pores ug dili kini angayng libugon. Sa diha nga ang mga capillary pores konektado, ang fluid gikan sa gawas nga palibot mahimong molalin pinaagi sa paste. Kini nga panghitabo gitawag nga penetration ug kinahanglan nga maminusan aron masiguro ang kalig-on. Ang microstructure sa durable concrete mixture mao nga ang mga pores gibahin kay sa konektado. Mahitabo kini kung ang w/cm dili mubu sa ~0.45.
Bisan kung kini bantog nga lisud ang tukma nga pagsukod sa w / cm sa gipagahi nga kongkreto, ang usa ka kasaligan nga pamaagi makahatag usa ka hinungdanon nga himan sa kasiguruhan sa kalidad alang sa pag-imbestiga sa gipagahi nga cast-in-place nga kongkreto. Ang fluorescence microscopy naghatag og solusyon. Ingon niini kung giunsa kini molihok.
Ang fluorescence microscopy kay usa ka teknik nga naggamit sa epoxy resin ug fluorescent dyes aron sa pagdan-ag sa mga detalye sa mga materyales. Kini kasagarang gigamit sa medikal nga siyensya, ug kini usab adunay importante nga mga aplikasyon sa mga materyales nga siyensiya. Ang sistematikong paggamit niini nga pamaagi sa konkreto nagsugod hapit 40 ka tuig na ang milabay sa Denmark [3]; kini gi-standardize sa Nordic nga mga nasud sa 1991 alang sa pagbanabana sa w/c sa gahi nga kongkreto, ug gi-update sa 1999 [4].
Aron masukod ang w/cm sa mga materyales nga gibase sa semento (ie konkreto, mortar, ug grouting), ang fluorescent epoxy gigamit sa paghimo og nipis nga seksyon o kongkreto nga bloke nga adunay gibag-on nga gibana-bana nga 25 microns o 1/1000 pulgada (Figure 2). Ang proseso naglakip Ang konkreto nga core o silindro giputol sa patag nga kongkreto nga mga bloke (gitawag nga mga blangko) nga adunay gibana-bana nga 25 x 50 mm (1 x 2 pulgada). Ang blangko gipapilit sa usa ka glass slide, gibutang sa usa ka vacuum chamber, ug ang epoxy resin gipaila sa ilawom sa vacuum. Samtang nagtaas ang w/cm, ang koneksyon ug gidaghanon sa mga pores modaghan, busa daghang epoxy ang motuhop sa paste. Gisusi namo ang mga tipik sa ilawom sa mikroskopyo, gamit ang usa ka hugpong sa mga espesyal nga pagsala aron mapukaw ang mga tina sa fluorescent sa epoxy resin ug masala ang sobra nga mga signal. Niini nga mga hulagway, ang itom nga mga lugar nagrepresentar sa mga aggregate nga partikulo ug unhydrated nga mga partikulo sa semento. Ang porosity sa duha mao ang batakan 0%. Ang mahayag nga berde nga lingin mao ang porosity (dili ang porosity), ug ang porosity mao ang batakan 100%. Usa niini nga mga bahin Ang puntik-puntik nga berde nga "substansya" usa ka paste (Figure 2). Samtang ang w / cm ug capillary porosity sa kongkreto nga pagtaas, ang talagsaon nga berde nga kolor sa paste nahimong mas hayag ug mas hayag (tan-awa ang Figure 3).
Figure 2. Fluorescence micrograph sa flakes nga nagpakita sa aggregated particles, voids (v) ug paste. Ang pinahigda nga gilapdon sa uma mao ang ~ 1.5 mm. Chunyu Qiao ug DRP, usa ka Twining Company
Figure 3. Ang fluorescence micrographs sa mga flakes nagpakita nga samtang nagkataas ang w/cm, ang green paste inanay nga nahimong mas hayag. Kini nga mga sagol gi-aerated ug adunay fly ash. Chunyu Qiao ug DRP, usa ka Twining Company
Ang pagtuki sa imahe naglakip sa pagkuha sa quantitative data gikan sa mga imahe. Gigamit kini sa daghang lain-laing natad sa siyensya, gikan sa remote sensing microscope. Ang matag pixel sa usa ka digital nga imahe mahimong usa ka punto sa datos. Kini nga pamaagi nagtugot kanamo sa pag-attach sa mga numero sa lain-laing green nga lebel sa kahayag nga makita niini nga mga hulagway. Sulod sa milabay nga 20 ka tuig o labaw pa, uban sa rebolusyon sa desktop computing power ug digital image acquisition, ang pag-analisa sa imahe nahimo na karon nga praktikal nga himan nga magamit sa daghang microscopist (lakip ang mga konkretong petrologist). Kanunay namong gigamit ang pagtuki sa imahe aron sukdon ang capillary porosity sa slurry. Sa paglabay sa panahon, among nakita nga adunay usa ka lig-on nga sistematikong statistical correlation tali sa w / cm ug sa capillary porosity, ingon sa gipakita sa mosunod nga numero (Figure 4 ug Figure 5)).
Figure 4. Pananglitan sa datos nga nakuha gikan sa fluorescence micrographs sa nipis nga mga seksyon. Kini nga graph nagplano sa gidaghanon sa mga pixel sa gihatag nga gray nga lebel sa usa ka photomicrograph. Ang tulo ka peak katumbas sa mga aggregates (orange curve), paste (gray area), ug void (unfilled peak sa halayong tuo). Ang kurba sa paste nagtugot sa usa nga makalkulo ang kasagaran nga gidak-on sa pore ug ang standard deviation niini. Chunyu Qiao ug DRP, Twining Company Figure 5. Kini nga graph nag-summarize sa usa ka serye sa w/cm average capillary measurements ug 95% confidence intervals sa sagol nga gilangkuban sa lunsay nga semento, fly ash nga semento, ug natural nga pozzolan binder. Chunyu Qiao ug DRP, usa ka Twining Company
Sa katapusan nga pagtuki, tulo ka independente nga mga pagsulay ang gikinahanglan aron pamatud-an nga ang on-site nga kongkreto nagsunod sa detalye sa disenyo sa mix. Kutob sa mahimo, kuhaa ang kinauyokan nga mga sampol gikan sa mga pagbutang nga nakab-ot sa tanan nga mga pamatasan sa pagdawat, ingon man mga sampol gikan sa mga may kalabutan nga pagbutang. Ang kinauyokan gikan sa gidawat nga layout mahimong gamiton isip control sample, ug mahimo nimo kini gamiton isip benchmark sa pagtimbang-timbang sa pagsunod sa may kalabutan nga layout.
Sa among kasinatian, kung ang mga inhenyero nga adunay mga rekord nakakita sa mga datos nga nakuha gikan sa kini nga mga pagsulay, kasagaran sila modawat sa pagbutang kung ang ubang mga yawe nga mga kinaiya sa engineering (sama sa kusog sa compressive) nahimamat. Pinaagi sa paghatag og quantitative measurements sa w/cm ug formation factor, mahimo namong lapas pa sa mga eksaminasyon nga gipiho alang sa daghang mga trabaho aron pamatud-an nga ang sagol nga gikuwestiyon adunay mga kabtangan nga mahubad ngadto sa maayo nga kalig-on.
Si David Rothstein, Ph.D., PG, FACI mao ang punoan nga lithographer sa DRP, A Twining Company. Siya adunay labaw pa sa 25 ka tuig nga propesyonal nga petrologist nga kasinatian ug personal nga nagsusi sa labaw sa 10,000 nga mga sample gikan sa labaw sa 2,000 nga mga proyekto sa tibuok kalibutan. Si Dr. Chunyu Qiao, ang punoan nga siyentista sa DRP, usa ka Twining Company, usa ka geologist ug siyentista sa materyales nga adunay kapin sa napulo ka tuig nga kasinatian sa pagsemento sa mga materyales ug natural ug giproseso nga mga produkto sa bato. Ang iyang kahanas naglakip sa paggamit sa pag-analisa sa imahe ug fluorescence microscopy aron tun-an ang kalig-on sa kongkreto, nga adunay espesyal nga gibug-aton sa kadaot nga gipahinabo sa deicing salts, alkali-silicon reactions, ug kemikal nga pag-atake sa wastewater treatment plants.
Oras sa pag-post: Sep-07-2021