I novi sviluppi in l'assicuranza di qualità di pavimenti in cimentu ponu furnisce infurmazioni impurtanti nantu à a qualità, a durabilità è u rispettu di i codici di cuncepimentu hibridu.
A custruzzione di pavimentu di cimentu pò vede emergenze, è u cuntrattu hà bisognu di verificà a qualità è a durabilità di u cimentu cast-in-place.Questi avvenimenti includenu l'esposizione à a pioggia durante u prucessu di versazione, l'applicazione post-appiecazione di cumposti di curazione, a cuntrazione di plastica è l'ore di cracking in uni pochi d'ore dopu à versà, è prublemi di texturizazione è curazione di cimentu.Ancu s'è i requisiti di forza è altre teste di materiale sò soddisfatti, l'ingegneri ponu esse dumandate a rimuzione è a sostituzione di parti di pavimenti perchè sò preoccupati di se i materiali in situ rispondenu à e specificazioni di cuncepimentu di mischju.
In questu casu, a petrugrafia è altri metudi di teste cumplementarii (ma prufessiunali) ponu furnisce infurmazioni impurtanti nantu à a qualità è a durabilità di i mischii di cimentu è s'ellu risponde à e specificazioni di u travagliu.
Figura 1. Esempii di microscopi microscopi fluoriscenti di pasta di béton à 0,40 w / c (angulu superiore left) è 0,60 w / c (angulu superiore right).A figura in basso à manca mostra u dispusitivu per a misurazione di a resistività di un cilindru di béton.A figura in basso à destra mostra a relazione trà a resistività di u voluminu è w / c.Chunyu Qiao è DRP, una Cumpagnia di Twining
A lege di Abram: "A forza di compressione di una mistura di cimentu hè inversamente proporzionale à a so ratio acqua-cimentu".
U prufessore Duff Abrams hà descrittu prima a relazione trà u rapportu acqua-cimentu (w / c) è a forza di compressione in u 1918 [1], è hà formulatu ciò chì hè issa chjamatu a lege di Abram: "A forza di compressione di u béton Ratio Acqua/cimentu".In più di cuntrullà a forza di compressione, u rapportu di cimentu di l'acqua (w / cm) hè issa favuritu perchè ricunnosce a sustituzione di u cimentu Portland cù materiali di cimentazione supplementari cum'è cenere volante è slag.Hè ancu un paràmetru chjave di a durabilità di u béton.Parechji studii anu dimustratu chì i mischii di cimentu cù w / cm più bassu di ~ 0,45 sò durable in ambienti aggressivi, cum'è i spazii esposti à i cicli di congelazione-discongelu cù sali di deicing o spazii induve ci hè una alta cuncintrazione di sulfate in a terra.
I pori capillari sò una parte inherente di u slurry di cimentu.Sò custituiti da u spaziu trà i prudutti di idratazione di cimentu è particeddi di cimentu senza idratazione chì una volta eranu pieni d'acqua.[2] I pori capillari sò assai più fini di i pori intrained o intrappulati è ùn deve esse cunfunditi cun elli.Quandu i pori capillari sò cunnessi, u fluidu da l'ambiente esternu pò migrà per a pasta.Stu fenominu hè chjamatu penetrazione è deve esse minimizatu per assicurà a durabilità.A microstruttura di a mistura di cimentu durable hè chì i pori sò segmentati invece di cunnessi.Questu succede quandu w / cm hè menu di ~ 0,45.
Ancu s'ellu hè notoriamente difficiuli di misurà accuratamente a w / cm di cimentu indurita, un metudu affidabile pò furnisce un strumentu impurtante di assicurazione di qualità per l'investigazione di u cimentu induritu cast-in-place.A microscopia di fluorescenza furnisce una suluzione.Questu hè cumu si travaglia.
A microscopia di fluorescenza hè una tecnica chì usa resina epossidica è coloranti fluorescenti per illuminà i dettagli di i materiali.Hè più cumunimenti usatu in scienze mediche, è hà ancu appiicazioni impurtanti in a scienza di i materiali.L'applicazione sistematica di stu metudu in u béton hà iniziatu quasi 40 anni fà in Danimarca [3];hè statu standardizatu in i paesi nordici in u 1991 per a stima di u w / c di cimentu induratu, è hè statu aghjurnatu in u 1999 [4].
Per misurà a w / cm di materiali basati in cimentu (ie béton, mortare è grouting), l'epoxy fluorescente hè utilizatu per fà una sezione fina o un bloccu di cimentu cù un grossu di circa 25 microns o 1/1000 inch (Figura 2).U prucessu implica U core o cilindru di cimentu hè tagliatu in blocchi di cimentu piani (chjamati spazii) cù una zona di circa 25 x 50 mm (1 x 2 inches).U biancu hè pegatu à un vetru di vetru, pusatu in una camera di vacuum, è a resina epossidica hè introdutta in vacuum.Quandu w / cm aumenta, a cunnessione è u numeru di pori aumenteranu, cusì più epossidi penetreranu in a pasta.Esaminemu i fiocchi sottu un microscopiu, utilizendu un set di filtri speciali per eccite i tinti fluorescenti in a resina epossidica è filtrà i segnali eccessivi.In queste imaghjini, i spazii neri rapprisentanu particeddi aggregati è particelle di cimentu micca idratatu.A porosità di i dui hè basicamente 0%.U circhiu verde brillanti hè a porosità (micca a porosità), è a porosità hè basicamente 100%.Una di queste caratteristiche A "sustanza" verde speckled hè una pasta (Figura 2).Quandu u w / cm è a porosità capillare di u cimentu aumentanu, u culore verde unicu di a pasta diventa più brillanti è più brillanti (vede a Figura 3).
Figura 2. Micrografia di fluoriscenza di fiocchi chì mostranu particeddi aggregati, vuoti (v) è pasta.A larghezza di u campu horizontale hè ~ 1,5 mm.Chunyu Qiao è DRP, una Cumpagnia di Twining
Figura 3. Micrografia di fluorescenza di i fiocchi mostranu chì quandu u w / cm aumenta, a pasta verde diventa gradualmente più luminosa.Questi mischii sò aerati è cuntenenu cendri volanti.Chunyu Qiao è DRP, una Cumpagnia di Twining
L'analisi di l'imaghjini implica l'estrazione di dati quantitativi da l'imaghjini.Hè aduprata in parechji campi scientifichi diffirenti, da u microscopiu di rilevazione remota.Ogni pixel in una maghjina digitale diventa essenzialmente un puntu di dati.Stu metudu ci permette di attaccà numeri à i sfarenti livelli di luminosità verdi vistu in queste imagine.In l'ultimi 20 anni o più, cù a rivoluzione in a putenza di l'informatica di scrittura è l'acquistu di l'imaghjini digitale, l'analisi di l'imaghjini hè diventata un strumentu praticu chì parechji microscopisti (cumpresi i petrologi di cimentu) ponu aduprà.Spessu usemu l'analisi di l'imaghjini per misurà a porosità capillare di u slurry.À u tempu, avemu truvatu chì ci hè una forte correlazione statistica sistematica trà w / cm è a porosità capillare, cum'è mostra in a figura seguente (Figura 4 è Figura 5) ).
Figura 4. Esempiu di dati ottenuti da micrografie di fluoriscenza di sezioni sottili.Stu graficu traccia u nùmeru di pixel à un livellu di grisgiu datu in una sola fotomicrografia.I trè cimi currispondenu à l'agregati (curva aranciu), pasta (zona grisa) è vuota (piccu senza pienu à l'estrema diritta).A curva di a pasta permette di calculà a dimensione media di u poru è a so deviazione standard.Chunyu Qiao è DRP, Twining Company Figura 5. Stu gràficu summarizes una seria di w / cm mediu capillary misurazioni è intervalli di cunfidenza 95% in u mischju cumpostu di cimentu puri, cimentu di cendra mosca, è binder puzzolan naturali.Chunyu Qiao è DRP, una Cumpagnia di Twining
In l'analisi finale, trè teste indipendenti sò necessarii per dimustrà chì u béton in situ hè conforme à a specificazione di cuncepimentu di mischju.In quantu pussibule, uttene campioni core da piazzamenti chì rispondenu à tutti i criteri di accettazione, è ancu campioni da piazzamenti cunnessi.U core da u layout accettatu pò esse usatu cum'è una mostra di cuntrollu, è pudete aduprà cum'è un benchmark per evaluà a conformità di u layout pertinente.
In a nostra sperienza, quandu l'ingegneri cù i registri vedenu i dati ottenuti da queste teste, di solitu accettanu u piazzamentu se altre caratteristiche chjave di l'ingegneria (cum'è a forza di compressione) sò soddisfatte.Fornendu misure quantitative di w / cm è u fattore di furmazione, pudemu andà oltre e teste specificate per parechji travaglii per pruvà chì a mistura in quistione hà proprietà chì si traduce in una bona durabilità.
David Rothstein, Ph.D., PG, FACI hè u litografu capu di DRP, A Twining Company.Hà più di 25 anni di sperienza in petrologu prufessiunale è hà inspeccionatu personalmente più di 10.000 campioni da più di 2.000 prughjetti in u mondu.U duttore Chunyu Qiao, u scientist capu di DRP, una Cumpagnia Twining, hè un geologu è scientist di materiali cù più di deci anni di sperienza in cimentazione di materiali è prudutti di roccia naturali è processati.A so cumpetenza include l'usu di l'analisi di l'imaghjini è a microscopia di fluoriscenza per studià a durabilità di u béton, cun un enfasi particulari nantu à i danni causati da i sali di deicing, reazzioni alkali-silicu, è l'attaccu chimicu in e piante di trattamentu d'acqua.
Tempu di Postu: Settembre-07-2021