Zhvillimet e reja në sigurimin e cilësisë së trotuareve të betonit mund të ofrojnë informacion të rëndësishëm në lidhje me cilësinë, qëndrueshmërinë dhe pajtueshmërinë me kodet hibride të projektimit.
Ndërtimi i trotuarit të betonit mund të shohë emergjenca dhe kontraktori duhet të verifikojë cilësinë dhe qëndrueshmërinë e betonit të derdhur në vend. Këto ngjarje përfshijnë ekspozimin ndaj shiut gjatë procesit të derdhjes, pas aplikimit të përbërjeve të ngurtësimit, tkurrjes plastike dhe orëve të plasaritjes brenda pak orëve pas derdhjes, dhe çështjet e teksturimit dhe kurimit të betonit. Edhe nëse plotësohen kërkesat e forcës dhe testet e tjera të materialit, inxhinierët mund të kërkojnë heqjen dhe zëvendësimin e pjesëve të trotuarit, sepse ata janë të shqetësuar nëse materialet në vend përmbushin specifikimet e projektimit të përzierjes.
Në këtë rast, petrografia dhe metodat e tjera plotësuese (por profesionale) të provës mund të japin informacion të rëndësishëm për cilësinë dhe qëndrueshmërinë e përzierjeve të betonit dhe nëse ato plotësojnë specifikimet e punës.
Figura 1. Shembuj të mikrografëve me mikroskop fluoreshent të pastës së betonit në 0,40 w/c (këndi i sipërm majtas) dhe 0,60 w/c (këndi i sipërm djathtas). Figura e poshtme majtas tregon pajisjen për matjen e rezistencës së një cilindri betoni. Figura e poshtme djathtas tregon marrëdhënien midis rezistencës së vëllimit dhe w/c. Chunyu Qiao dhe DRP, një kompani binjakëzimi
Ligji i Abramit: "Rezistenca në shtypje e një përzierje betoni është në përpjesëtim të zhdrejtë me raportin e saj ujë-çimento."
Profesor Duff Abrams përshkroi për herë të parë marrëdhënien midis raportit ujë-çimento (w/c) dhe rezistencës në shtypje në vitin 1918 [1], dhe formuloi atë që tani quhet ligji i Abram: "Rezistenca në shtypje e betonit Raporti ujë/çimento". Përveç kontrollit të rezistencës në shtypje, raporti i çimentos së ujit (w/cm) tani është i favorizuar sepse njeh zëvendësimin e çimentos Portland me materiale çimentuese shtesë si hiri fluturues dhe skorja. Është gjithashtu një parametër kyç i qëndrueshmërisë së betonit. Shumë studime kanë treguar se përzierjet e betonit me w/cm më të ulët se ~ 0,45 janë të qëndrueshme në mjedise agresive, të tilla si zonat e ekspozuara ndaj cikleve të ngrirjes-shkrirjes me kripëra ngrirëse ose zona ku ka një përqendrim të lartë të sulfatit në tokë.
Poret kapilare janë një pjesë e natyrshme e llumit të çimentos. Ato përbëhen nga hapësira midis produkteve të hidratimit të çimentos dhe grimcave të pahidratuara të çimentos që dikur ishin të mbushura me ujë. [2] Poret kapilare janë shumë më të imta se poret e ngujuara ose të bllokuara dhe nuk duhet të ngatërrohen me to. Kur poret kapilar janë të lidhura, lëngu nga mjedisi i jashtëm mund të migrojë përmes pastës. Ky fenomen quhet penetrim dhe duhet të minimizohet për të siguruar qëndrueshmëri. Mikrostruktura e përzierjes së qëndrueshme të betonit është se poret janë të segmentuara dhe jo të lidhura. Kjo ndodh kur w/cm është më pak se ~0,45.
Megjithëse është jashtëzakonisht e vështirë të matet me saktësi w/cm e betonit të ngurtësuar, një metodë e besueshme mund të sigurojë një mjet të rëndësishëm sigurimi të cilësisë për hetimin e betonit të ngurtësuar të derdhur në vend. Një zgjidhje jep mikroskopi fluoreshent. Kështu funksionon.
Mikroskopi fluoreshent është një teknikë që përdor rrëshirë epoksi dhe ngjyra fluoreshente për të ndriçuar detajet e materialeve. Përdoret më së shpeshti në shkencat mjekësore, dhe gjithashtu ka aplikime të rëndësishme në shkencën e materialeve. Zbatimi sistematik i kësaj metode në beton filloi gati 40 vjet më parë në Danimarkë [3]; ai u standardizua në vendet nordike në 1991 për vlerësimin e ujit të betonit të ngurtësuar dhe u përditësua në 1999 [4].
Për të matur w/cm të materialeve me bazë çimento (d.m.th. betoni, llaçi dhe fuga), epoksi fluoreshent përdoret për të bërë një seksion të hollë ose bllok betoni me trashësi afërsisht 25 mikron ose 1/1000 inç (Figura 2). Procesi përfshin bërthamën ose cilindrin e betonit prerë në blloqe të sheshta betoni (të quajtura boshllëqe) me një sipërfaqe prej përafërsisht 25 x 50 mm (1 x 2 inç). Pjesa e zbrazët është ngjitur në një rrëshqitje xhami, vendoset në një dhomë vakumi dhe rrëshira epoksi futet në vakum. Ndërsa w/cm rritet, lidhshmëria dhe numri i poreve do të rritet, kështu që më shumë epoksi do të depërtojë në paste. Ne ekzaminojmë thekon nën një mikroskop, duke përdorur një grup filtrash të veçantë për të ngacmuar ngjyrat fluoreshente në rrëshirën epoksi dhe për të filtruar sinjalet e tepërta. Në këto imazhe, zonat e zeza përfaqësojnë grimca agregate dhe grimca çimentoje të pahidratuara. Poroziteti i të dyve është në thelb 0%. Rrethi i gjelbër i ndezur është poroziteti (jo poroziteti), dhe poroziteti është në thelb 100%. Një nga këto veçori "Substanca" e gjelbër me pika është një paste (Figura 2). Me rritjen e porozitetit w/cm dhe kapilar të betonit, ngjyra unike e gjelbër e pastës bëhet më e ndritshme dhe më e ndritshme (shih Figurën 3).
Figura 2. Mikrografia fluoreshente e thekoneve që tregon grimcat e grumbulluara, zbrazëtitë (v) dhe pastën. Gjerësia e fushës horizontale është ~ 1,5 mm. Chunyu Qiao dhe DRP, një kompani binjakëzimi
Figura 3. Mikrografitë me fluoreshencë të thekoneve tregojnë se me rritjen e w/cm, pasta e gjelbër gradualisht bëhet më e ndritshme. Këto përzierje janë të ajrosura dhe përmbajnë hirin fluturues. Chunyu Qiao dhe DRP, një kompani binjakëzimi
Analiza e imazhit përfshin nxjerrjen e të dhënave sasiore nga imazhet. Përdoret në shumë fusha të ndryshme shkencore, duke filluar nga mikroskopi me sensorë në distancë. Çdo piksel në një imazh dixhital në thelb bëhet një pikë e të dhënave. Kjo metodë na lejon të bashkojmë numra në nivelet e ndryshme të shkëlqimit të gjelbër që shihen në këto imazhe. Gjatë 20 viteve të fundit apo më shumë, me revolucionin në fuqinë kompjuterike të desktopit dhe marrjen e imazhit dixhital, analiza e imazhit tani është bërë një mjet praktik që mund ta përdorin shumë mikroskopistë (përfshirë petrologët e betonit). Ne shpesh përdorim analizën e imazhit për të matur porozitetin kapilar të slurry. Me kalimin e kohës, ne zbuluam se ekziston një korrelacion i fortë statistikor sistematik midis w/cm dhe porozitetit kapilar, siç tregohet në figurën e mëposhtme (Figura 4 dhe Figura 5) .
Figura 4. Shembull i të dhënave të marra nga mikrografitë fluoreshente të seksioneve të holla. Ky grafik paraqet numrin e pikselave në një nivel të caktuar gri në një fotomikrograf të vetëm. Të tre majat korrespondojnë me agregatet (kurba portokalli), paste (zona gri) dhe zbrazëti (maja e paplotësuar në skajin e djathtë). Kurba e pastës lejon që dikush të llogarisë madhësinë mesatare të poreve dhe devijimin standard të saj. Chunyu Qiao dhe DRP, Kompania e Binjakëzimit Figura 5. Ky grafik përmbledh një seri matjesh mesatare kapilarësh w/cm dhe intervale besimi 95% në përzierjen e përbërë nga çimento të pastër, çimento hiri fluturues dhe lidhës natyral pozzolan. Chunyu Qiao dhe DRP, një kompani binjakëzimi
Në analizën përfundimtare, kërkohen tre teste të pavarura për të vërtetuar se betoni në vend përputhet me specifikimet e projektimit të përzierjes. Për aq sa është e mundur, merrni mostra bazë nga vendosjet që plotësojnë të gjitha kriteret e pranimit, si dhe mostrat nga vendosjet përkatëse. Bërthama nga paraqitja e pranuar mund të përdoret si një mostër kontrolli, dhe ju mund ta përdorni atë si një pikë referimi për vlerësimin e përputhshmërisë së paraqitjes përkatëse.
Në përvojën tonë, kur inxhinierët me regjistrime shohin të dhënat e marra nga këto teste, ata zakonisht pranojnë vendosjen nëse plotësohen karakteristika të tjera kryesore inxhinierike (të tilla si forca në shtypje). Duke siguruar matje sasiore të w/cm dhe faktorit të formimit, ne mund të shkojmë përtej testeve të specifikuara për shumë punë për të vërtetuar se përzierja në fjalë ka veti që do të përkthehen në qëndrueshmëri të mirë.
David Rothstein, Ph.D., PG, FACI është litografi kryesor i DRP, A Twining Company. Ai ka më shumë se 25 vjet përvojë profesionale petrolog dhe ka inspektuar personalisht më shumë se 10,000 mostra nga më shumë se 2,000 projekte në mbarë botën. Dr. Chunyu Qiao, shkencëtari kryesor i DRP, një kompani binjakëzimi, është një gjeolog dhe shkencëtar i materialeve me më shumë se dhjetë vjet përvojë në çimentimin e materialeve dhe produkteve të gurëve natyrorë dhe të përpunuar. Ekspertiza e tij përfshin përdorimin e analizës së imazhit dhe mikroskopit fluoreshent për të studiuar qëndrueshmërinë e betonit, me theks të veçantë në dëmtimin e shkaktuar nga kripërat e ngrirjes, reaksionet alkali-silikon dhe sulmet kimike në impiantet e trajtimit të ujërave të zeza.
Koha e postimit: Shtator-07-2021