Gall datblygiadau newydd mewn sicrhau ansawdd palmentydd concrit ddarparu gwybodaeth bwysig am ansawdd, gwydnwch, a chydymffurfiaeth â chodau dylunio hybrid.
Gall adeiladu palmant concrit weld argyfyngau, ac mae angen i'r contractwr wirio ansawdd a gwydnwch concrit cast-in-place. Mae'r digwyddiadau hyn yn cynnwys dod i gysylltiad â glaw yn ystod y broses arllwys, ôl-gymhwyso cyfansoddion halltu, crebachu plastig ac oriau cracio o fewn ychydig oriau ar ôl arllwys, a materion gweadu a halltu concrit. Hyd yn oed os bodlonir y gofynion cryfder a phrofion deunydd eraill, efallai y bydd angen i beirianwyr dynnu ac ailosod rhannau palmant oherwydd eu bod yn poeni a yw'r deunyddiau in-situ yn bodloni'r manylebau dylunio cymysgedd.
Yn yr achos hwn, gall petrograffi a dulliau prawf cyflenwol (ond proffesiynol) eraill ddarparu gwybodaeth bwysig am ansawdd a gwydnwch cymysgeddau concrit ac a ydynt yn bodloni manylebau gwaith.
Ffigur 1. Enghreifftiau o ficrograffau microsgop fflworoleuedd o bast concrit ar 0.40 w/c (cornel chwith uchaf) a 0.60 w/c (cornel dde uchaf). Mae'r ffigwr chwith isaf yn dangos y ddyfais ar gyfer mesur gwrthedd silindr concrit. Mae'r ffigwr dde isaf yn dangos y berthynas rhwng gwrthedd cyfaint a w/c. Chunyu Qiao a DRP, Cwmni Gefeillio
Cyfraith Abram: “Mae cryfder cywasgol cymysgedd concrit mewn cyfrannedd gwrthdro â'i gymhareb dŵr-sment.”
Disgrifiodd yr Athro Duff Abrams y berthynas rhwng cymhareb dŵr-sment (w/c) a chryfder cywasgol yn 1918 [1], a lluniodd yr hyn a elwir bellach yn gyfraith Abram: “Cryfder cywasgol concrit Cymhareb dŵr/sment.” Yn ogystal â rheoli'r cryfder cywasgol, mae'r gymhareb sment dŵr (w / cm) bellach yn cael ei ffafrio oherwydd ei fod yn cydnabod disodli sment Portland â deunyddiau smentio atodol fel lludw plu a slag. Mae hefyd yn baramedr allweddol o wydnwch concrit. Mae llawer o astudiaethau wedi dangos bod cymysgeddau concrit gyda w/cm yn is na ~0.45 yn wydn mewn amgylcheddau ymosodol, megis ardaloedd sy'n agored i gylchredau rhewi-dadmer gyda halwynau deicing neu ardaloedd lle mae crynodiad uchel o sylffad yn y pridd.
Mae mandyllau capilari yn rhan gynhenid o slyri sment. Maent yn cynnwys y gofod rhwng cynhyrchion hydradu sment a gronynnau sment heb eu hydradu a oedd unwaith wedi'u llenwi â dŵr. [2] Mae mandyllau capilari yn llawer mân na mandyllau sydd wedi'u gorchuddio neu eu dal ac ni ddylid eu cymysgu â nhw. Pan gysylltir y mandyllau capilari, gall hylif o'r amgylchedd allanol ymfudo trwy'r past. Gelwir y ffenomen hon yn dreiddiad a rhaid ei leihau i sicrhau gwydnwch. Microstrwythur y cymysgedd concrit gwydn yw bod y mandyllau yn cael eu segmentu yn hytrach na'u cysylltu. Mae hyn yn digwydd pan fo w/cm yn llai na ~0.45.
Er ei bod yn hynod o anodd mesur w/cm o goncrit caled yn gywir, gall dull dibynadwy fod yn arf sicrhau ansawdd pwysig ar gyfer ymchwilio i goncrit caled wedi'i gastio yn ei le. Mae microsgopeg fflworoleuedd yn darparu datrysiad. Dyma sut mae'n gweithio.
Mae microsgopeg fflworoleuedd yn dechneg sy'n defnyddio resin epocsi a llifynnau fflwroleuol i oleuo manylion deunyddiau. Fe'i defnyddir yn fwyaf cyffredin mewn gwyddorau meddygol, ac mae ganddo hefyd gymwysiadau pwysig mewn gwyddor deunyddiau. Dechreuodd y defnydd systematig o'r dull hwn mewn concrit bron i 40 mlynedd yn ôl yn Nenmarc [3]; cafodd ei safoni yn y gwledydd Nordig yn 1991 ar gyfer amcangyfrif yr w/c o goncrit caled, ac fe'i diweddarwyd ym 1999 [4].
I fesur w/cm o ddeunyddiau sy'n seiliedig ar sment (hy concrit, morter, a growtio), defnyddir epocsi fflwroleuol i wneud darn tenau neu floc concrit â thrwch o tua 25 micron neu 1/1000 modfedd (Ffigur 2). Mae'r broses yn cynnwys Mae'r craidd concrit neu'r silindr yn cael ei dorri'n flociau concrit fflat (a elwir yn wagiau) gydag arwynebedd o tua 25 x 50 mm (1 x 2 fodfedd). Mae'r gwag yn cael ei gludo i sleid gwydr, wedi'i osod mewn siambr gwactod, a chyflwynir resin epocsi o dan wactod. Wrth i w / cm gynyddu, bydd cysylltedd a nifer y mandyllau yn cynyddu, felly bydd mwy o epocsi yn treiddio i'r past. Rydym yn archwilio'r naddion o dan ficrosgop, gan ddefnyddio set o hidlwyr arbennig i gyffroi'r llifynnau fflwroleuol yn y resin epocsi a hidlo signalau gormodol. Yn y delweddau hyn, mae'r ardaloedd du yn cynrychioli gronynnau cyfanredol a gronynnau sment heb eu hydradu. Mae mandylledd y ddau yn y bôn yn 0%. Y cylch gwyrdd llachar yw'r mandylledd (nid y mandylledd), ac mae'r mandylledd yn y bôn yn 100%. Un o'r nodweddion hyn Pâst yw'r “sylwedd” gwyrdd brith (Ffigur 2). Wrth i w/cm a mandylledd capilari concrit gynyddu, mae lliw gwyrdd unigryw y past yn dod yn fwy disglair a mwy disglair (gweler Ffigur 3).
Ffigur 2. Micrograff fflworoleuedd o naddion yn dangos gronynnau cyfanredol, gwagleoedd (v) a phast. Lled y cae llorweddol yw ~ 1.5 mm. Chunyu Qiao a DRP, Cwmni Gefeillio
Ffigur 3. Mae micrograffau fflworoleuedd o'r naddion yn dangos, wrth i'r w/cm gynyddu, fod y past gwyrdd yn dod yn fwy disglair yn raddol. Mae'r cymysgeddau hyn wedi'u hawyru ac yn cynnwys lludw plu. Chunyu Qiao a DRP, Cwmni Gefeillio
Mae dadansoddi delweddau yn golygu tynnu data meintiol o ddelweddau. Fe'i defnyddir mewn llawer o wahanol feysydd gwyddonol, o ficrosgop synhwyro o bell. Mae pob picsel mewn delwedd ddigidol yn ei hanfod yn dod yn bwynt data. Mae'r dull hwn yn ein galluogi i atodi rhifau i'r gwahanol lefelau disgleirdeb gwyrdd a welir yn y delweddau hyn. Dros yr 20 mlynedd diwethaf, gyda'r chwyldro mewn pŵer cyfrifiadura bwrdd gwaith a chaffael delweddau digidol, mae dadansoddi delweddau bellach wedi dod yn arf ymarferol y gall llawer o ficrosgopyddion (gan gynnwys petrolegwyr concrit) ei ddefnyddio. Rydym yn aml yn defnyddio dadansoddiad delwedd i fesur mandylledd capilari'r slyri. Dros amser, canfuom fod cydberthynas ystadegol systematig gref rhwng w/cm a mandylledd y capilari, fel y dangosir yn y ffigur canlynol (Ffigur 4 a Ffigur 5) ).
Ffigur 4. Enghraifft o ddata a gafwyd o ficrograffau fflworoleuedd o adrannau tenau. Mae'r graff hwn yn plotio nifer y picseli ar lefel lwyd benodol mewn un ffotomicrograph. Mae'r tri brig yn cyfateb i agregau (cromlin oren), past (ardal llwyd), a gwagle (brig heb ei lenwi ar y dde eithaf). Mae cromlin y past yn caniatáu i un gyfrifo maint mandwll cyfartalog a'i wyriad safonol. Chunyu Qiao a DRP, Cwmni Gefeillio Ffigur 5. Mae'r graff hwn yn crynhoi cyfres o fesuriadau capilari cyfartalog w/cm a chyfyngau hyder 95% yn y cymysgedd sy'n cynnwys sment pur, sment lludw plu, a rhwymwr pozzolan naturiol. Chunyu Qiao a DRP, Cwmni Gefeillio
Yn y dadansoddiad terfynol, mae angen tri phrawf annibynnol i brofi bod y concrit ar y safle yn cydymffurfio â'r fanyleb dylunio cymysgedd. Cyn belled ag y bo modd, cael samplau craidd o leoliadau sy'n bodloni'r holl feini prawf derbyn, yn ogystal â samplau o leoliadau cysylltiedig. Gellir defnyddio'r craidd o'r cynllun a dderbynnir fel sampl rheoli, a gallwch ei ddefnyddio fel meincnod ar gyfer gwerthuso cydymffurfiad y cynllun perthnasol.
Yn ein profiad ni, pan fydd peirianwyr â chofnodion yn gweld y data a gafwyd o'r profion hyn, maent fel arfer yn derbyn lleoliad os bodlonir nodweddion peirianneg allweddol eraill (fel cryfder cywasgol). Trwy ddarparu mesuriadau meintiol o w/cm a ffactor ffurfio, gallwn fynd y tu hwnt i'r profion a nodir ar gyfer llawer o swyddi i brofi bod gan y cymysgedd dan sylw briodweddau a fydd yn trosi'n wydnwch da.
David Rothstein, Ph.D., PG, FACI yw prif lithograffydd DRP, A Twining Company. Mae ganddo fwy na 25 mlynedd o brofiad petrolegydd proffesiynol ac arolygodd yn bersonol fwy na 10,000 o samplau o fwy na 2,000 o brosiectau ledled y byd. Mae Dr. Chunyu Qiao, prif wyddonydd DRP, Cwmni Gefeillio, yn ddaearegwr a gwyddonydd deunyddiau gyda mwy na deng mlynedd o brofiad mewn smentio deunyddiau a chynhyrchion craig naturiol a phrosesedig. Mae ei arbenigedd yn cynnwys defnyddio dadansoddi delweddau a microsgopeg fflworoleuedd i astudio gwydnwch concrit, gyda phwyslais arbennig ar y difrod a achosir gan halwynau decio, adweithiau alcali-silicon, ac ymosodiad cemegol mewn gweithfeydd trin dŵr gwastraff.
Amser post: Medi-07-2021