በፔትሮግራፊ እና በፍሎረሰንት ማይክሮስኮፕ በመጠቀም የኮንክሪት ንጣፍ ድብልቅ ዲዛይን የጥራት ማረጋገጫ ሂደት

የኮንክሪት ንጣፍ የጥራት ማረጋገጫ ላይ አዳዲስ እድገቶች ስለ ጥራት፣ ረጅም ጊዜ እና የተዳቀሉ የንድፍ ኮዶች ተገዢነት ጠቃሚ መረጃ ሊሰጡ ይችላሉ።
የኮንክሪት ንጣፍ መገንባት ድንገተኛ ሁኔታዎችን ማየት ይችላል ፣ እና ኮንትራክተሩ የተጣለ ኮንክሪት ጥራት እና ዘላቂነት ማረጋገጥ አለበት። እነዚህ ክስተቶች በማፍሰስ ሂደት ውስጥ ለዝናብ መጋለጥ፣ ውህዶችን ማከም ከጀመሩ በኋላ፣ ከተፈሰሰ በኋላ በጥቂት ሰዓታት ውስጥ የፕላስቲክ መቀነስ እና መሰንጠቅ እና የኮንክሪት ቴክስት እና የፈውስ ጉዳዮችን ያካትታሉ። ምንም እንኳን የጥንካሬ መስፈርቶች እና ሌሎች የቁሳቁስ ሙከራዎች ቢሟሉም መሐንዲሶች የንጣፍ ክፍሎችን ማራገፍ እና መተካት ሊፈልጉ ይችላሉ ምክንያቱም በቦታው ውስጥ ያሉት ቁሳቁሶች ድብልቅ ዲዛይን መስፈርቶችን ያሟሉ ናቸው ብለው ስለሚጨነቁ።
በዚህ ሁኔታ ፔትሮግራፊ እና ሌሎች ተጨማሪ (ግን ሙያዊ) የሙከራ ዘዴዎች ስለ ኮንክሪት ድብልቆች ጥራት እና ጥንካሬ እና የስራ ዝርዝሮችን የሚያሟሉ ስለመሆኑ ጠቃሚ መረጃ ሊሰጡ ይችላሉ.
ምስል 1. በ 0.40 w / c (የላይኛው ግራ ጥግ) እና 0.60 ዋ / ሴ (ከላይኛው ቀኝ ጥግ) ላይ የፍሎረሰንስ ማይክሮስኮፕ ማይክሮግራፍ ምሳሌዎች የኮንክሪት ጥፍጥፍ። የታችኛው ግራ ምስል የኮንክሪት ሲሊንደርን የመቋቋም አቅም ለመለካት መሣሪያውን ያሳያል። የታችኛው ቀኝ ምስል በድምጽ ተከላካይነት እና በ w / c መካከል ያለውን ግንኙነት ያሳያል. Chunyu Qiao እና DRP፣ Twining ኩባንያ
የአብራም ህግ፡- “የኮንክሪት ድብልቅ ጥንካሬ ከውሃ-ሲሚንቶ ጥምርታ ጋር የተገላቢጦሽ ነው።
ፕሮፌሰር ዱፍ አብራምስ በመጀመሪያ በውሃ-ሲሚንቶ ሬሾ (ወ/ሲ) እና በመጭመቂያ ጥንካሬ መካከል ያለውን ግንኙነት በ1918 [1] ገልፀው አሁን የአብራም ህግ እየተባለ የሚጠራውን “የኮንክሪት የውሃ/ሲሚንቶ ሬሾን የሚጨምቀው ጥንካሬ” ፈጥረዋል። የመጨመቂያ ጥንካሬን ከመቆጣጠር በተጨማሪ የውሃ ሲሚንቶ ጥምርታ (ወ/ሴ.ሜ) አሁን ተመራጭ ነው ምክንያቱም የፖርትላንድ ሲሚንቶ ተጨማሪ የሲሚንቶ እቃዎች እንደ ዝንብ አመድ እና ስሎግ መተካትን ስለሚያውቅ ነው. በተጨማሪም የኮንክሪት ዘላቂነት ቁልፍ መለኪያ ነው. ብዙ ጥናቶች እንደሚያሳዩት ከ w/cm በታች ከ ~0.45 በታች የሆኑ የኮንክሪት ውህዶች ለበረንዳ ዑደቶች ተጋላጭ በሆኑ ጨዎችን ወይም በአፈር ውስጥ ከፍተኛ የሰልፌት ክምችት ባለባቸው አካባቢዎች ባሉ ጠበኛ አካባቢዎች ዘላቂ ናቸው።
የካፒላሪ ቀዳዳዎች የሲሚንቶ ፍሳሽ ውስጣዊ አካል ናቸው. በአንድ ወቅት በውሃ የተሞሉ የሲሚንቶ እርጥበት ምርቶች እና ያልተሟሉ የሲሚንቶ ቅንጣቶች መካከል ያለውን ክፍተት ያካትታሉ. [2] የካፒላሪ ቀዳዳዎች ከተሰሩ ወይም ከተያዙ ቀዳዳዎች በጣም የተሻሉ ናቸው እና ከነሱ ጋር መምታታት የለባቸውም። የካፒታል ቀዳዳዎች በሚገናኙበት ጊዜ, ከውጪው አካባቢ ፈሳሽ በመለጠፍ ሊፈልስ ይችላል. ይህ ክስተት ዘልቆ ይባላል እና ዘላቂነትን ለማረጋገጥ መቀነስ አለበት። የሚበረክት የኮንክሪት ድብልቅ ያለውን microstructure ቀዳዳዎች ከመገናኘት ይልቅ የተከፋፈለ ነው. ይህ የሚሆነው w/cm ከ ~0.45 ባነሰ ጊዜ ነው።
ምንም እንኳን የጠንካራ ኮንክሪት w/ሴንቲ በትክክል ለመለካት አስቸጋሪ ቢሆንም፣ አስተማማኝ ዘዴ የተጠናከረ የተጣለ ኮንክሪት ለመመርመር ጠቃሚ የጥራት ማረጋገጫ መሳሪያን ይሰጣል። የፍሎረሰንት ማይክሮስኮፕ መፍትሄ ይሰጣል. ይሄ ነው የሚሰራው።
የፍሎረሰንት ማይክሮስኮፒ የቁሳቁሶችን ዝርዝሮች ለማብራት የኢፖክሲ ሙጫ እና የፍሎረሰንት ማቅለሚያዎችን የሚጠቀም ዘዴ ነው። በሕክምና ሳይንስ ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና በቁሳቁስ ሳይንስም ጠቃሚ አፕሊኬሽኖች አሉት። የዚህ ዘዴ ስልታዊ በሆነ መልኩ በኮንክሪት መተግበር የተጀመረው ከ 40 ዓመታት በፊት በዴንማርክ [3]; እ.ኤ.አ. በ 1991 በኖርዲክ አገሮች ውስጥ ደረጃውን የጠበቀ የኮንክሪት w / c ለመገመት እና በ 1999 ዘምኗል።
በሲሚንቶ ላይ የተመሰረቱ ቁሶችን (ማለትም ኮንክሪት፣ ሞርታር እና ግሩቲንግ) w/ሴንቲ ለመለካት ፍሎረሰንት epoxy በግምት 25 ማይክሮን ወይም 1/1000 ኢንች ውፍረት ያለው ቀጭን ክፍል ወይም የኮንክሪት ብሎክ ለመስራት ይጠቅማል (ስእል 2)። ሂደቱ ያካትታል የኮንክሪት ኮር ወይም ሲሊንደር በግምት 25 x 50 ሚሜ (1 x 2 ኢንች) ስፋት ያለው ወደ ጠፍጣፋ የኮንክሪት ብሎኮች (ባዶ ተብሎ የሚጠራው) ተቆርጧል። ባዶው በመስታወት ስላይድ ላይ ተጣብቋል፣ በቫኩም ክፍል ውስጥ ይቀመጣል፣ እና የኢፖክሲ ሙጫ በቫኩም ስር ይተዋወቃል። w / ሴ.ሜ ሲጨምር የቦርዶች ተያያዥነት እና ቁጥር ይጨምራሉ, ስለዚህ ተጨማሪ epoxy ወደ ማጣበቂያው ውስጥ ዘልቆ ይገባል. በ epoxy resin ውስጥ የሚገኙትን የፍሎረሰንት ማቅለሚያዎች ለማነሳሳት እና ከመጠን በላይ ምልክቶችን ለማጣራት ልዩ ማጣሪያዎችን በመጠቀም በአጉሊ መነጽር እንመረምራለን. በነዚህ ምስሎች ውስጥ, ጥቁር አከባቢዎች የተዋሃዱ ቅንጣቶችን እና ያልተጣራ የሲሚንቶ ቅንጣቶችን ይወክላሉ. የሁለቱ porosity በመሠረቱ 0% ነው. ብሩህ አረንጓዴ ክብ (porosity) አይደለም, እና ፖሮሲስ በመሠረቱ 100% ነው. ከእነዚህ ባህሪያት ውስጥ አንዱ ነጠብጣብ ያለው አረንጓዴ "ንጥረ ነገር" መለጠፍ ነው (ምስል 2). የኮንክሪት w/cm እና capillary porosity እየጨመረ በሄደ ቁጥር የማጣበቂያው ልዩ አረንጓዴ ቀለም ይበልጥ ደማቅ እና ብሩህ ይሆናል (ስእል 3 ይመልከቱ).
ምስል 2. የተዋሃዱ ቅንጣቶችን፣ ባዶዎችን (v) እና መለጠፍን የሚያሳይ የፍሎረሰንስ ማይክሮግራፍ የፍላክስ። አግድም የመስክ ስፋት ~ 1.5 ሚሜ ነው. Chunyu Qiao እና DRP፣ Twining ኩባንያ
ምስል 3. የፍሎረሰንት ማይክሮግራፍ (ፍሎረሰንት) የፍላጎት ምስሎች እንደሚያሳዩት w / ሴ.ሜ ሲጨምር አረንጓዴው ብስባሽ ቀስ በቀስ ብሩህ ይሆናል. እነዚህ ድብልቆች በአየር የተሞሉ እና የዝንብ አመድ ይይዛሉ. Chunyu Qiao እና DRP፣ Twining ኩባንያ
የምስል ትንተና የቁጥር መረጃን ከምስሎች ማውጣትን ያካትታል። ከርቀት ዳሰሳ ማይክሮስኮፕ በብዙ የተለያዩ ሳይንሳዊ መስኮች ጥቅም ላይ ይውላል። በዲጂታል ምስል ውስጥ ያለው እያንዳንዱ ፒክሰል በመሠረቱ የውሂብ ነጥብ ይሆናል። ይህ ዘዴ በእነዚህ ምስሎች ላይ ከሚታዩት የተለያዩ አረንጓዴ ብሩህነት ደረጃዎች ጋር ቁጥሮችን እንድናያይዝ ያስችለናል። ባለፉት 20 ዓመታት ውስጥ፣ በዴስክቶፕ ኮምፒውቲንግ ሃይል አብዮት እና በዲጂታል ምስል ማግኛ፣ የምስል ትንተና አሁን ብዙ ማይክሮስኮፕስቶች (ኮንክሪት ፔትሮሎጂስቶችን ጨምሮ) ሊጠቀሙበት የሚችሉበት ተግባራዊ መሳሪያ ሆኗል። እኛ ብዙውን ጊዜ የምስል ትንታኔን የምንጠቀመው የጭስ ማውጫውን የካፒላሪ ፖሮቲዝም ለመለካት ነው። ከጊዜ በኋላ, በሚከተለው ምስል (ስእል 4 እና ስእል 5) ላይ እንደሚታየው በ w / cm እና በካፒላሪ ፖሮሲስ መካከል ጠንካራ ስልታዊ ስታቲስቲካዊ ትስስር እንዳለ አግኝተናል.
ምስል 4. ቀጭን ክፍሎች ከፍሎረሰንት ማይክሮግራፍ የተገኘ መረጃ ምሳሌ. ይህ ግራፍ በአንድ የፎቶ ማይክሮግራፍ ውስጥ በተወሰነ ግራጫ ደረጃ ላይ ያሉ የፒክሰሎች ብዛት ያዘጋጃል። ሦስቱ ጫፎች ከድምር (ብርቱካናማ ኩርባ)፣ መለጠፍ (ግራጫ ቦታ) እና ባዶ (በስተቀኝ በኩል ያልተሞላ ጫፍ) ይዛመዳሉ። የማጣበቂያው ኩርባ አንድ ሰው አማካኙን ቀዳዳ መጠን እና መደበኛ ልዩነትን ለማስላት ያስችላል። Chunyu Qiao እና DRP, Twining Company ምስል 5. ይህ ግራፍ ተከታታይ የw/cm አማካኝ የካፒታል መለኪያዎችን እና 95% የመተማመን ክፍተቶችን ከንፁህ ሲሚንቶ፣ ከዝንብ አመድ ሲሚንቶ እና ከተፈጥሮ ፖዝዞላን ማያያዣ ጋር ያቀፈ ነው። Chunyu Qiao እና DRP፣ Twining ኩባንያ
በመጨረሻው ትንታኔ ላይ, በቦታው ላይ ያለው ኮንክሪት ድብልቅ ንድፍ ዝርዝርን የሚያከብር መሆኑን ለማረጋገጥ ሶስት ገለልተኛ ሙከራዎች ያስፈልጋሉ. በተቻለ መጠን ሁሉንም ተቀባይነት መስፈርቶች የሚያሟሉ ዋና ናሙናዎችን እንዲሁም ተዛማጅ ምደባዎችን ናሙናዎችን ያግኙ። ከተቀበለው አቀማመጥ ውስጥ ያለው ኮር እንደ የቁጥጥር ናሙና ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል, እና የሚመለከተውን አቀማመጥ ተገዢነት ለመገምገም እንደ መለኪያ ሊጠቀሙበት ይችላሉ.
በእኛ ልምድ፣ መዛግብት ያላቸው መሐንዲሶች ከእነዚህ ፈተናዎች የተገኘውን መረጃ ሲመለከቱ፣ ሌሎች ቁልፍ የምህንድስና ባህሪያት (እንደ መጭመቂያ ጥንካሬ) ከተሟሉ አብዛኛውን ጊዜ ምደባ ይቀበላሉ። የ w/cm እና ፎርሜሽን ፋክተር መጠናዊ መለኪያዎችን በማቅረብ፣ በጥያቄ ውስጥ ያለው ድብልቅ ወደ ጥሩ ጥንካሬ የሚሸጋገር ባህሪያት እንዳለው ለማረጋገጥ ለብዙ ስራዎች ከተገለጹት ፈተናዎች ባሻገር መሄድ እንችላለን።
ዴቪድ ሮትስተይን፣ ፒኤችዲ፣ ፒጂ፣ ኤፍኤሲአይ የDRP፣ Twining Company ዋና ሊቶግራፈር ነው። ከ 25 ዓመታት በላይ የባለሙያ ፔትሮሎጂስት ልምድ ያለው እና በአለም ዙሪያ ከ 2,000 በላይ ፕሮጀክቶችን በግል ከ 10,000 በላይ ናሙናዎችን መርምሯል. ዶ/ር ቹንዩ ኪያኦ፣ የ Twining ኩባንያ ዋና ሳይንቲስት የጂኦሎጂስት እና የቁሳቁስ ሳይንቲስት ከአስር ዓመታት በላይ በሲሚንቶ ማቴሪያሎች እና በተፈጥሮ እና በተቀነባበሩ የድንጋይ ውጤቶች ልምድ ያለው። የእሱ እውቀት የምስል ትንተና እና የፍሎረሰንስ ማይክሮስኮፒን በመጠቀም የኮንክሪት ጥንካሬን ለማጥናት ልዩ ትኩረት በመስጠት ጨዎችን በማውጣት፣ በአልካሊ-ሲሊኮን ምላሾች እና በቆሻሻ ውሃ ማከሚያ ፋብሪካዎች ላይ የሚደርሰውን የኬሚካል ጥቃት ላይ ያተኩራል።