Gall datblygiadau newydd mewn sicrhau ansawdd palmentydd concrit ddarparu gwybodaeth bwysig am ansawdd, gwydnwch a chydymffurfiad â chodau dylunio hybrid.
Gall adeiladu palmant concrit weld argyfyngau, ac mae angen i'r contractwr wirio ansawdd a gwydnwch concrit cast yn ei le. 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 yw'r gofynion cryfder a phrofion deunydd eraill yn cael eu bodloni, efallai y bydd angen tynnu ac ailosod rhannau palmant ar beirianwyr oherwydd eu bod yn poeni a yw'r deunyddiau yn y fan a'r lle yn cwrdd â'r manylebau dylunio cymysgedd.
Yn yr achos hwn, gall petrograffeg a dulliau prawf cyflenwol (ond proffesiynol) eraill ddarparu gwybodaeth bwysig am ansawdd a gwydnwch cymysgeddau concrit ac a ydynt yn cwrdd â manylebau gwaith.
Ffigur 1. Enghreifftiau o ficrograffau microsgop fflwroleuedd o past concrit ar 0.40 w/c (cornel chwith uchaf) a 0.60 w/c (cornel dde uchaf). Mae'r ffigur chwith isaf yn dangos y ddyfais ar gyfer mesur gwrthiant silindr concrit. Mae'r ffigur dde isaf yn dangos y berthynas rhwng gwrthiant cyfaint a w/c. Chunyu Qiao a DRP, cwmni gefeillio
Cyfraith Abram: “Mae cryfder cywasgol cymysgedd concrit yn gymesur yn wrthdro â’i gymhareb sment dŵr.”
Disgrifiodd yr Athro Duff Abrams y berthynas rhwng cymhareb sment dŵr (w/c) a chryfder cywasgol ym 1918 [1], a lluniodd yr hyn a elwir bellach yn gyfraith Abram: “cryfder cywasgol cymhareb dŵr concrit/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 hedfan 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, fel ardaloedd sy'n agored i gylchoedd rhewi-dadmer â halwynau deicing neu ardaloedd lle mae crynodiad uchel o sylffad yn y pridd.
Mae pores capilari yn rhan gynhenid o slyri sment. Maent yn cynnwys y gofod rhwng cynhyrchion hydradiad sment a gronynnau sment heb eu hydydradol a oedd ar un adeg yn cael eu llenwi â dŵr. [2] Mae pores capilari yn llawer mwy manwl na mandyllau wedi'u ffrwyno neu eu trapio ac ni ddylid eu cymysgu â nhw. Pan fydd y pores capilari wedi'u cysylltu, gall hylif o'r amgylchedd allanol fudo trwy'r past. Gelwir y ffenomen hon yn dreiddiad a rhaid ei lleihau i sicrhau gwydnwch. Microstrwythur y gymysgedd concrit gwydn yw bod y pores yn cael eu segmentu yn hytrach na'u cysylltu. Mae hyn yn digwydd pan fydd w/cm yn llai na ~ 0.45.
Er ei bod yn hynod o anodd mesur w/cm concrit caledu yn gywir, gall dull dibynadwy ddarparu offeryn sicrhau ansawdd pwysig ar gyfer ymchwilio i goncrit cast-yn-lle caledu. Mae microsgopeg fflwroleuedd yn darparu datrysiad. Dyma sut mae'n gweithio.
Mae microsgopeg fflwroleuedd yn dechneg sy'n defnyddio llifynnau epocsi a llifynnau fflwroleuol i oleuo manylion deunyddiau. Fe'i defnyddir amlaf mewn gwyddorau meddygol, ac mae ganddo hefyd gymwysiadau pwysig mewn gwyddoniaeth deunyddiau. Dechreuodd cymhwysiad systematig y dull hwn mewn concrit bron i 40 mlynedd yn ôl yn Nenmarc [3]; Fe’i safoni yn y gwledydd Nordig ym 1991 ar gyfer amcangyfrif w/c concrit caledu, ac fe’i diweddarwyd ym 1999 [4].
Er mwyn mesur w/cm deunyddiau sy'n seiliedig ar sment (hy concrit, morter, a growtio), defnyddir epocsi fflwroleuol i wneud rhan denau neu floc concrit gyda thrwch o oddeutu 25 micron neu 1/1000 modfedd (Ffigur 2). Mae'r broses yn cynnwys y craidd concrit neu'r silindr yn cael ei dorri'n flociau concrit gwastad (o'r enw bylchau) gydag ardal o oddeutu 25 x 50 mm (1 x 2 fodfedd). Mae'r gwag wedi'i gludo i sleid wydr, wedi'i osod mewn siambr wactod, a chyflwynir resin epocsi o dan wactod. Wrth i w/cm gynyddu, bydd cysylltedd a nifer y pores 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 duon yn cynrychioli gronynnau agregau a gronynnau sment heb eu hydrated. Mae mandylledd y ddau yn y bôn yn 0%. Y cylch gwyrdd llachar yw'r mandylledd (nid y mandylledd), ac mae'r mandylledd yn 100%yn y bôn. Un o'r nodweddion hyn y “sylwedd” gwyrdd brith yw past (Ffigur 2). Wrth i w/cm a mandylledd capilari concrit gynyddu, mae lliw gwyrdd unigryw'r past yn dod yn fwy disglair ac yn fwy disglair (gweler Ffigur 3).
Ffigur 2. Micrograff fflwroleuedd naddion sy'n dangos gronynnau agregedig, gwagleoedd (V) a past. Lled y cae llorweddol yw ~ 1.5 mm. Chunyu Qiao a DRP, cwmni gefeillio
Ffigur 3. Mae micrograffau fflwroleuedd y naddion yn dangos, wrth i'r w/cm gynyddu, bod y past gwyrdd yn dod yn fwy disglair yn raddol. Mae'r cymysgeddau hyn yn awyredig ac yn cynnwys lludw hedfan. Chunyu Qiao a DRP, cwmni gefeillio
Mae dadansoddiad delwedd yn cynnwys tynnu data meintiol o ddelweddau. Fe'i defnyddir mewn llawer o wahanol feysydd gwyddonol, o ficrosgop synhwyro o bell. Yn y bôn, mae pob picsel mewn delwedd ddigidol yn dod yn bwynt data. Mae'r dull hwn yn caniatáu inni atodi rhifau â'r gwahanol lefelau disgleirdeb gwyrdd a welir yn y delweddau hyn. Dros yr 20 mlynedd diwethaf, fwy neu lai, gyda'r chwyldro mewn pŵer cyfrifiadurol bwrdd gwaith a chaffael delwedd ddigidol, mae dadansoddi delweddau bellach wedi dod yn offeryn ymarferol y gall llawer o ficrosgopyddion (gan gynnwys petrolegwyr concrit) ei ddefnyddio. Rydym yn aml yn defnyddio dadansoddiad delwedd i fesur mandylledd capilari y slyri. Dros amser, gwelsom fod cydberthynas ystadegol systematig gref rhwng w/cm a'r mandylledd capilari, fel y dangosir yn y ffigur canlynol (Ffigur 4 a Ffigur 5)).
Ffigur 4. Enghraifft o ddata a gafwyd o ficrograffau fflwroleuedd o adrannau tenau. Mae'r graff hwn yn plotio nifer y picseli ar lefel lwyd benodol mewn un ffotomicrograff. Mae'r tri chopa yn cyfateb i agregau (cromlin oren), past (ardal lwyd), a gwagle (brig heb ei lenwi ar y dde eithaf). Mae cromlin y past yn caniatáu i un gyfrifo maint y mandwll ar gyfartaledd a'i wyriad safonol. Chunyu Qiao a DRP, Twining Company Ffigur 5. Mae'r graff hwn yn crynhoi cyfres o fesuriadau capilari cyfartalog W/cm a chyfyngau hyder 95% yn y gymysgedd sy'n cynnwys sment pur, sment lludw hedfan, a rhwymwr pozzolan naturiol. Chunyu Qiao a DRP, cwmni gefeillio
Yn y dadansoddiad terfynol, mae'n ofynnol i dri phrawf annibynnol 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 cwrdd â'r holl feini prawf derbyn, yn ogystal â samplau o leoliadau cysylltiedig. Gellir defnyddio'r craidd o'r cynllun a dderbynnir fel sampl reoli, 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 yw nodweddion peirianneg allweddol eraill (megis cryfder cywasgol) yn cael eu bodloni. Trwy ddarparu mesuriadau meintiol o w/cm a ffactor ffurfio, gallwn fynd y tu hwnt i'r profion a bennir ar gyfer llawer o swyddi i brofi bod gan y gymysgedd dan sylw eiddo a fydd yn trosi'n wydnwch da.
David Rothstein, Ph.D., PG, FACI yw prif lithograffydd DRP, cwmni gefeillio. Mae ganddo fwy na 25 mlynedd o brofiad petrolegydd proffesiynol ac yn bersonol archwiliodd 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 deunyddiau smentio a chynhyrchion creigiau naturiol a phrosesedig. Mae ei arbenigedd yn cynnwys defnyddio dadansoddiad delwedd a microsgopeg fflwroleuedd i astudio gwydnwch concrit, gyda phwyslais arbennig ar y difrod a achosir gan halwynau deicing, adweithiau alcali-silicon, ac ymosodiad cemegol mewn gweithfeydd trin dŵr gwastraff.
Amser Post: Medi-07-2021