פּראָגרעס אין קוואַליטעט פארזיכערונג פון קאָנקרעט פּאַוועמענט מיקס פּלאַן ניצן פּעטראָגראַפֿיע און פלאָרעסאַנס מיקראָסקאָפּ

נייע אַנטוויקלונגען אין קוואַליטעט פארזיכערונג פון קאָנקרעט טראָטואַרן קענען צושטעלן וויכטיקע אינפֿאָרמאַציע וועגן קוואַליטעט, געווער און העסקעם מיט כייבריד פּלאַן קאָודז.
די קאנסטרוקציע פון ​​קאנקרעט טראדע קען זען נויטפעלן, און דער קאנטראקטאר דארף באשטעטיגן די קוואליטעט און הארטקייט פון געגאסענעם קאנקרעט. די געשעענישן שליסן איין אויסשטעלן צו רעגן בעת ​​דעם גיסן פראצעס, נאך-אויפטראגן פון קיורינג קאמפאונדס, פלאסטישע שרינקינג און קראַקינג שעהען אינערהאלב א פאר שעה נאך גיסן, און קאנקרעט טעקסטור און קיורינג פראבלעמען. אפילו אויב די שטארקייט רעקווייערמענץ און אנדערע מאטעריאל טעסטס ווערן דערפילט, קענען אינזשענירן פארלאנגען די אראפנעמונג און פארטרעטונג פון טראדע טיילן ווייל זיי זארגן זיך צי די אין-סיטו מאטעריאלן טרעפן די מיקס דיזיין ספעציפיקאציעס.
אין דעם פאַל, קענען פּעטראָגראַפֿיע און אַנדערע קאָמפּלעמענטאַרע (אָבער פּראָפֿעסיאָנעלע) טעסט מעטאָדן צושטעלן וויכטיקע אינפֿאָרמאַציע וועגן דער קוואַליטעט און האַרטקייט פֿון קאָנקרעט מישונגען און צי זיי טרעפֿן די אַרבעט ספּעציפֿיקאַציעס.
פיגור 1. ביישפילן פון פלואָרעסענס מיקראָסקאָפּ מיקראָגראַפס פון קאָנקרעט פּאַסטע ביי 0.40 w/c (אויבערשטער לינקער ווינקל) און 0.60 w/c (אויבערשטער רעכטער ווינקל). די אונטערשטע לינקע פיגור ווייזט דעם מיטל פֿאַר מעסטן די קעגנשטעל פון אַ קאָנקרעט צילינדער. די אונטערשטע רעכטע פיגור ווייזט די שייכות צווישן וואָלומען קעגנשטעל און w/c. טשוניו קיאַו און DRP, אַ טווינינג פירמע
אברהם'ס געזעץ: "די קאמפרעסיווע שטארקייט פון א קאנקרעט געמיש איז פארקערט פראפארציאנעל צו איר וואסער-צעמענט פארהעלטעניש."
פּראָפעסאָר דאַף אַבראַמס האָט ערשט באַשריבן די באַציִונג צווישן וואַסער-צעמענט פאַרהעלטעניש (w/c) און קאָמפּרעסיווע שטאַרקייט אין 1918 [1], און האָט פאָרמולירט וואָס ווערט איצט גערופן אַבראַמס געזעץ: "די קאָמפּרעסיווע שטאַרקייט פון בעטאָן וואַסער/צעמענט פאַרהעלטעניש." אין דערצו צו קאָנטראָלירן די קאָמפּרעסיווע שטאַרקייט, איז די וואַסער צעמענט פאַרהעלטעניש (w/cm) איצט באַליבט ווייל עס אנערקענט דעם פאַרבייַט פון פּאָרטלאַנד צעמענט מיט צוגאב צעמענטינג מאַטעריאַלן ווי פלי אַש און שלאַק. עס איז אויך אַ שליסל פּאַראַמעטער פון בעטאָן האַרטקייט. פילע שטודיעס האָבן געוויזן אַז בעטאָן מישונגען מיט w/cm נידעריקער ווי ~0.45 זענען האַרט אין אַגרעסיוו ינווייראַנמאַנץ, אַזאַ ווי געביטן יקספּאָוזד צו פרירן-טאָו סייקאַלז מיט דעיסינג זאַלץ אָדער געביטן ווו עס איז אַ הויך קאַנסאַנטריישאַן פון סולפֿאַט אין דער ערד.
קאַפּילאַרע פּאָרן זענען אַן אינהערענטער טייל פון צעמענט שלייַם. זיי באַשטייען פון דעם פּלאַץ צווישן צעמענט כיידריישאַן פּראָדוקטן און אַנכיידרייטאַד צעמענט פּאַרטיקאַלז וואָס זענען אַמאָל געווען אָנגעפילט מיט וואַסער. [2] קאַפּילאַרע פּאָרן זענען פיל פיינער ווי איינגעשלאָסענע אָדער טראַפּט פּאָרן און זאָל נישט זיין צעמישט מיט זיי. ווען די קאַפּילאַרע פּאָרן זענען פארבונדן, קען פליסיקייט פון דער עקסטערנער סביבה מיגרירן דורך די פּאַסטע. דעם דערשיינונג ווערט גערופן דורכדרינגונג און מוז זיין מינימיזירט צו ענשור האַרטקייט. די מיקראָסטרוקטור פון די האַרטקייט פון בעטאָן געמיש איז אַז די פּאָרן זענען סעגמענטעד אלא ווי פארבונדן. דאָס כאַפּאַנז ווען w/cm איז ווייניקער ווי ~0.45.
כאָטש עס איז באַקאַנט שווער צו פּינקטלעך מעסטן די w/cm פון פֿאַרהאַרטעטן בעטאָן, קען אַ פֿאַרלעסלעכע מעטאָדע צושטעלן אַ וויכטיק קוואַליטעט-פֿאַרזיכערונג-געצייג פֿאַר אויספֿאָרשן פֿאַרהאַרטעטן געגאָסן-אין-פּלאַץ בעטאָן. פֿלואָרעסצענץ-מיקראָסקאָפּיע גיט אַ לייזונג. אַזוי אַרבעט עס.
פלואָרעסענס מיקראָסקאָפּיע איז אַ טעכניק וואָס ניצט עפּאָקסי רעזין און פלואָרעסענס פאַרבן צו באַלויכטן דעטאַלן פון מאַטעריאַלן. עס איז מערסטנס געניצט אין מעדיצינישע וויסנשאַפֿטן, און עס האט אויך וויכטיקע אַפּליקאַציעס אין מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט. די סיסטעמאַטישע אַפּליקאַציע פון ​​דעם אופֿן אין בעטאָן האָט זיך אָנגעהויבן כּמעט 40 יאָר צוריק אין דענמאַרק [3]; עס איז געוואָרן סטאַנדאַרדיזירט אין די נאָרדישע לענדער אין 1991 פֿאַר שאַצן די w/c פון פֿאַרהאַרטעטן בעטאָן, און איז געוואָרן אַפּדייטעד אין 1999 [4].
צו מעסטן די w/cm פון צעמענט-באזירטע מאַטעריאַלן (למשל בעטאָן, מאָרטער, און פויגלען), ווערט פלורעסצענט עפּאָקסי גענוצט צו מאַכן אַ דין סעקציע אָדער בעטאָן בלאָק מיט אַ גרעב פון אַרום 25 מיקראָן אָדער 1/1000 אינטש (פיגור 2). דער פּראָצעס באַשטייט פון דעם וואָס דער בעטאָן קערן אָדער צילינדער ווערט געשניטן אין פלאַכע בעטאָן בלאָקן (גערופן בלאַנקס) מיט אַ שטח פון אַרום 25 x 50 מם (1 x 2 אינטשעס). דער בלאַנק ווערט געקליבט צו אַ גלאָז שלייַם, געשטעלט אין אַ וואַקוום קאַמער, און עפּאָקסי רעזין ווערט אַרײַנגעפֿירט אונטער וואַקוום. ווי w/cm וואַקסט, וועט די קאָנעקטיוויטי און נומער פון פּאָרעס וואַקסן, אַזוי וועט מער עפּאָקסי דורכדרינגען אין דער פּאַסטע. מיר אונטערזוכן די פלעקן אונטער אַ מיקראָסקאָפּ, ניצנדיק אַ סעט פון ספּעציעלע פילטערס צו אויפֿרעגן די פלורעסצענט פֿאַרבן אין די עפּאָקסי רעזין און פֿילטערן אויס איבעריקע סיגנאַלן. אין די בילדער, רעפּרעזענטירן די שוואַרצע געביטן אַגגרעגאַט פּאַרטיקלען און אַנכיידרייטאַד צעמענט פּאַרטיקלען. די פּאָראָסיטי פון די צוויי איז באַסיקלי 0%. דער העל גרין קרייז איז די פּאָראָסיטי (נישט די פּאָראָסיטי), און די פּאָראָסיטי איז באַסיקלי 100%. איינע פון ​​די אייגנשאפטן די פלעקיקע גרינע "סובסטאַנץ" איז אַ פּאַסטע (פיגור 2). ווי די w/cm און קאַפּילאַר פּאָראָזיטעט פון בעטאָן פאַרגרעסערן זיך, ווערט די אייגנאַרטיקע גרינע קאָליר פון דער פּאַסטע העלער און העלער (זען פיגור 3).
פיגור 2. פלואָרעסענס מיקראָגראַף פון פלאַקעס וואָס ווייַזט אַגראַגייטאַד פּאַרטיקאַלז, ליידיקע זאַכן (v) און פּאַסטע. די האָריזאָנטאַלע פעלד ברייט איז ~ 1.5 מם. טשוניו קיאַו און DRP, אַ טווינינג פירמע
פיגור 3. פלואָרעסענס מיקראָגראַפס פון די פלאַקעס ווייַזן אַז ווי די w/cm וואַקסט, ווערט די גרינע פּאַסטע ביסלעכווייַז העלער. די געמישן זענען לופטיק און אַנטהאַלטן פלי-אַש. טשוניו קיאַו און DRP, אַ טווינינג פירמע
בילד אנאליז באשטייט פון ארויסנעמען קוואנטיטאטיווע דאטן פון בילדער. עס ווערט גענוצט אין פארשידענע וויסנשאפטלעכע פעלדער, פון ווייט-סענסינג מיקראסקאפ. יעדער פיקסעל אין א דיגיטאלן בילד ווערט אין עיקר א דאטן פונקט. די מעטאד ערלויבט אונז צו צוטשעפען נומערן צו די פארשידענע גרינע ברייטקייט לעוועלס וואס מען זעט אין די בילדער. איבער די לעצטע 20 יאר אדער אזוי, מיט דער רעוואלוציע אין דעסקטאפ קאמפיוטינג מאכט און דיגיטאלע בילד אקווייזישאן, איז בילד אנאליז איצט געווארן א פראקטיש געצייג וואס אסאך מיקראסקאפיסטן (אריינגערעכנט קאנקרעט פעטראלאגן) קענען נוצן. מיר נוצן אפט בילד אנאליז צו מעסטן די קאפילארע פאראזיט פון די סלערי. מיט דער צייט האבן מיר געפונען אז עס איז דא א שטארקע סיסטעמאטישע סטאטיסטישע קארעלאציע צווישן w/cm און די קאפילארע פאראזיט, ווי געוויזן אין דער פאלגנדער פיגור (פיגור 4 און פיגור 5)).
פיגור 4. ביישפּיל פון דאַטן באַקומען פון פלואָרעסענס מיקראָגראַפס פון דין סעקשאַנז. די גראַפיק פּלאָטט די נומער פון פּיקסעלס ביי אַ געגעבן גרוי מדרגה אין אַ איין פאָטאָמיקראָגראַף. די דריי שפּיצן קאָרעספּאָנדירן צו אַגרעגאַטעס (מאַראַנץ קורווע), פּאַסטע (גרויע געגנט), און ליידיק (נישט אָנגעפילט שפּיץ אויף די ווייַט רעכט). די קורווע פון ​​​​די פּאַסטע אַלאַוז איינער צו רעכענען די דורכשניטלעך פּאָרע גרייס און זייַן סטאַנדאַרט דיווייישאַן. טשוניו קיאַו און DRP, טוויינינג פירמע פיגור 5. די גראַפיק סאַמערייזיז אַ סעריע פון ​​​​w/cm דורכשניטלעך קאַפּילאַר מעסטונגען און 95% בטחון ינטערוואַלז אין די געמיש קאַמפּאָוזד פון ריין צעמענט, פלי אַש צעמענט, און נאַטירלעך פּאָזאָלאַן בינדער. טשוניו קיאַו און DRP, אַ טוויינינג פירמע
אין דער לעצטער אנאליז, דריי אומאפהענגיקע טעסטן זענען פארלאנגט צו באווייזן אז דער אויפן-ארט קאנקרעט איז אין איינקלאנג מיט די מישן-דיזיין ספעציפיקאציע. אזוי ווייט ווי מעגליך, באקומט קערן מוסטערן פון פלעצער וואס טרעפן אלע אקצעפטאנץ קריטעריעס, ווי אויך מוסטערן פון פארבינדענע פלעצער. דער קערן פון דעם אנגענומענן אויסלייג קען ווערן גענוצט אלס א קאנטראל מוסטער, און איר קענט עס נוצן אלס א בענטשמארק פארן אפשאצן די איינקלאנג פון דעם באטרעפנדיקן אויסלייג.
לויט אונדזער דערפאַרונג, ווען אינזשענירן מיט רעקאָרדס זען די דאַטן באַקומען פון די טעסץ, אָננעמען זיי געוויינטלעך די פּלאַצירונג אויב אַנדערע שליסל אינזשעניריע קעראַקטעריסטיקס (אַזאַ ווי קאַמפּרעסיוו שטאַרקייט) זענען דערפילט. דורך צושטעלן קוואַנטיטאַטיווע מעסטונגען פון w/cm און פאָרמאַציע פאַקטאָר, קענען מיר גיין ווייטער ווי די טעסץ ספּעסיפיצירט פֿאַר פילע דזשאָבס צו באַווייַזן אַז די געמיש אין קשיא האט פּראָפּערטיעס וואָס וועלן איבערזעצן אין גוט האַרטקייט.
דוד ראָטשטיין, Ph.D., PG, FACI איז דער הויפּט ליטאָגראַף פון DRP, אַ טוויינינג פירמע. ער האט מער ווי 25 יאָר פּראָפעסיאָנעלע פּעטראָלאָג דערפאַרונג און פּערזענלעך ינספּעקטירט מער ווי 10,000 מוסטערן פון מער ווי 2,000 פּראָיעקטן אַרום דער וועלט. ד"ר טשוניו קיאָ, דער הויפּט וויסנשאַפֿטלער פון DRP, אַ טוויינינג פירמע, איז אַ געאָלאָג און מאַטעריאַל וויסנשאַפֿטלער מיט מער ווי צען יאָר דערפאַרונג אין צעמענטירן מאַטעריאַלן און נאַטירלעכע און פּראַסעסט שטיין פּראָדוקטן. זיין עקספּערטיז כולל די נוצן פון בילד אַנאַליסיס און פלאָרעסאַנס מיקראָסקאָפּיע צו שטודירן די האַרטקייט פון בעטאָן, מיט ספּעציעלן דרוק אויף די שעדיקן געפֿירט דורך דעייסינג זאַלץ, אַלקאַלי-סיליקאָן רעאַקציעס, און כעמישער אַטאַק אין אָפּפאַל וואַסער באַהאַנדלונג פּלאַנץ.