पेट्रोग्राफी आणि फ्लूरोसेंस मायक्रोस्कोप वापरुन कंक्रीट फरसबंदी मिक्स डिझाइनच्या गुणवत्तेच्या आश्वासनात प्रगती

काँक्रीट फुटपाथांच्या गुणवत्ता आश्वासनातील नवीन घडामोडी गुणवत्ता, टिकाऊपणा आणि संकरित डिझाइन कोडचे पालन याबद्दल महत्त्वपूर्ण माहिती प्रदान करू शकतात.
काँक्रीट फरसबंदीच्या बांधकामात आपत्कालीन परिस्थिती दिसू शकते आणि कंत्राटदाराला कास्ट-इन-प्लेस कॉंक्रिटची ​​गुणवत्ता आणि टिकाऊपणा सत्यापित करणे आवश्यक आहे. या घटनांमध्ये ओतण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान पावसाचा संपर्क, संयुगे बरा करणे, प्लास्टिकचे संकोचन आणि क्रॅकिंग तास ओतल्यानंतर काही तासांतच आणि कंक्रीटचे पोत आणि बरा करण्याचे मुद्दे समाविष्ट आहेत. जरी सामर्थ्य आवश्यकता आणि इतर सामग्री चाचण्या पूर्ण केल्या गेल्या तरीही अभियंत्यांना फरसबंदी भाग काढून टाकणे आणि बदलण्याची आवश्यकता असू शकते कारण त्यांना इन-सिटू मटेरियल मिक्स डिझाइन वैशिष्ट्ये पूर्ण करतात की नाही याची त्यांना चिंता आहे.
या प्रकरणात, पेट्रोग्राफी आणि इतर पूरक (परंतु व्यावसायिक) चाचणी पद्धती ठोस मिश्रणाची गुणवत्ता आणि टिकाऊपणा आणि ते कामाच्या वैशिष्ट्यांसह पूर्ण करतात की नाही याबद्दल महत्त्वपूर्ण माहिती प्रदान करू शकतात.
आकृती 1. 0.40 डब्ल्यू/सी (वरच्या डावीकडे कोपरा) आणि 0.60 डब्ल्यू/सी (वरचा उजवा कोपरा) येथे कंक्रीट पेस्टच्या फ्लूरोसेंस मायक्रोस्कोप मायक्रोग्राफची उदाहरणे. कंक्रीट सिलेंडरची प्रतिरोधकता मोजण्यासाठी खालची डावी आकृती डिव्हाइस दर्शविते. कमी उजवीकडे आकृती व्हॉल्यूम रेझिस्टिव्हिटी आणि डब्ल्यू/सी दरम्यानचे संबंध दर्शविते. चुन्यू किआओ आणि डीआरपी, एक ट्विनिंग कंपनी
अब्रामचा कायदा: "काँक्रीट मिश्रणाची संकुचित शक्ती त्याच्या पाण्याच्या-सिमेंट रेशोच्या विपरित प्रमाणात आहे."
प्रोफेसर डफ अब्राम्सने प्रथम १ 18 १18 मध्ये पाण्याचे-सिमेंट रेशो (डब्ल्यू/सी) आणि संकुचित शक्ती यांच्यातील संबंधांचे वर्णन केले [१] आणि ज्याला आता अब्रामचा कायदा म्हटले जाते: “काँक्रीट वॉटर/सिमेंट रेशोची संकुचित शक्ती.” कॉम्प्रेसिव्ह सामर्थ्यावर नियंत्रण ठेवण्याव्यतिरिक्त, वॉटर सिमेंट रेशो (डब्ल्यू/सेमी) आता अनुकूल आहे कारण फ्लाय Sish श आणि स्लॅग सारख्या पूरक सिमेंटिंग सामग्रीसह पोर्टलँड सिमेंटची बदली ओळखली जाते. हे कंक्रीट टिकाऊपणाचे एक महत्त्वाचे पॅरामीटर देखील आहे. बर्‍याच अभ्यासानुसार असे दिसून आले आहे की ~ 0.45 पेक्षा कमी डब्ल्यू/सेमी असलेले काँक्रीट मिश्रण आक्रमक वातावरणात टिकाऊ असतात, जसे की डेसिंग लवण असलेल्या फ्रीझ-पिघल्याच्या चक्रात किंवा ज्या भागात मातीमध्ये सल्फेटची उच्च एकाग्रता असते अशा क्षेत्रास सामोरे जावे लागते.
केशिका छिद्र सिमेंट स्लरीचा मूळ भाग आहेत. त्यामध्ये सिमेंट हायड्रेशन उत्पादने आणि एकेकाळी पाण्याने भरलेल्या निर्जंतुकीकरण सिमेंट कणांमधील जागा असते. [२] केशिका छिद्र प्रवेशित किंवा अडकलेल्या छिद्रांपेक्षा बारीक आहेत आणि त्यांच्याशी गोंधळ होऊ नये. जेव्हा केशिका छिद्र जोडलेले असतात, तेव्हा बाह्य वातावरणातील द्रव पेस्टद्वारे स्थलांतर करू शकतो. या इंद्रियगोचरला आत प्रवेश करणे असे म्हणतात आणि टिकाऊपणा सुनिश्चित करण्यासाठी कमी करणे आवश्यक आहे. टिकाऊ कंक्रीट मिश्रणाची मायक्रोस्ट्रक्चर म्हणजे छिद्र जोडण्याऐवजी विभागले जातात. जेव्हा डब्ल्यू/सेमी ~ 0.45 पेक्षा कमी असेल तेव्हा हे घडते.
जरी कठोरपणे कंक्रीटचे डब्ल्यू/सेमी अचूकपणे मोजणे कुख्यात आहे, परंतु एक विश्वासार्ह पद्धत कठोर कास्ट-इन-प्लेस कॉंक्रिटची ​​तपासणी करण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण गुणवत्ता आश्वासन साधन प्रदान करू शकते. फ्लूरोसेंस मायक्रोस्कोपी एक समाधान प्रदान करते. हे असे कार्य करते.
फ्लूरोसेंस मायक्रोस्कोपी हे एक तंत्र आहे जे सामग्रीचा तपशील प्रकाशित करण्यासाठी इपॉक्सी राळ आणि फ्लूरोसंट रंगांचा वापर करते. हे सामान्यत: वैद्यकीय विज्ञानात वापरले जाते आणि त्यात मटेरियल सायन्समध्ये महत्त्वपूर्ण अनुप्रयोग देखील आहेत. कंक्रीटमध्ये या पद्धतीचा पद्धतशीर अनुप्रयोग सुमारे 40 वर्षांपूर्वी डेन्मार्कमध्ये सुरू झाला []]; १ 199 199 १ मध्ये नॉर्डिक देशांमध्ये कठोर कॉंक्रिटच्या डब्ल्यू/सीचा अंदाज लावण्यासाठी ते प्रमाणित केले गेले आणि १ 1999 1999 in मध्ये ते अद्ययावत केले गेले []].
सिमेंट-आधारित सामग्रीचे डब्ल्यू/सेमी मोजण्यासाठी (म्हणजे काँक्रीट, मोर्टार आणि ग्रॉउटिंग), फ्लूरोसंट इपॉक्सीचा वापर अंदाजे 25 मायक्रॉन किंवा 1/1000 इंच (आकृती 2) च्या जाडीसह पातळ विभाग किंवा काँक्रीट ब्लॉक करण्यासाठी केला जातो. प्रक्रियेमध्ये कॉंक्रिट कोर किंवा सिलेंडर फ्लॅट कॉंक्रिट ब्लॉक्समध्ये (ब्लँक म्हणतात) चे क्षेत्रफळ अंदाजे 25 x 50 मिमी (1 x 2 इंच) असते. रिक्त एक काचेच्या स्लाइडवर चिकटलेले आहे, व्हॅक्यूम चेंबरमध्ये ठेवलेले आहे आणि इपॉक्सी राळ व्हॅक्यूम अंतर्गत सादर केले जाते. डब्ल्यू/सीएम वाढत असताना, कनेक्टिव्हिटी आणि छिद्रांची संख्या वाढेल, म्हणून अधिक इपॉक्सी पेस्टमध्ये प्रवेश करेल. इपॉक्सी राळमधील फ्लोरोसेंट रंगांना उत्तेजन देण्यासाठी आणि जादा सिग्नल फिल्टर करण्यासाठी विशेष फिल्टरचा संच वापरुन आम्ही सूक्ष्मदर्शकाखाली असलेल्या फ्लेक्सची तपासणी करतो. या प्रतिमांमध्ये, काळा क्षेत्रे एकूण कण आणि निर्विकार सिमेंट कणांचे प्रतिनिधित्व करतात. या दोघांची पोर्सिटी मुळात 0%आहे. चमकदार हिरव्या वर्तुळ म्हणजे पोर्सिटी (पोर्सिटी नाही) आणि पोर्सिटी मुळात 100%असते. यापैकी एक वैशिष्ट्ये स्पॅकल्ड ग्रीन “सबस्टन्स” एक पेस्ट आहे (आकृती 2). कंक्रीटची डब्ल्यू/सेमी आणि केशिका पोर्सिटी वाढत असताना, पेस्टचा अनोखा हिरवा रंग उजळ आणि उजळ होतो (आकृती 3 पहा).
आकृती 2. एकत्रित कण, व्हॉईड्स (व्ही) आणि पेस्ट दर्शविणार्‍या फ्लेक्सचे फ्लोरोसेंस मायक्रोग्राफ. क्षैतिज फील्ड रुंदी ~ 1.5 मिमी आहे. चुन्यू किआओ आणि डीआरपी, एक ट्विनिंग कंपनी
आकृती 3. फ्लेक्सचे फ्लोरोसेंस मायक्रोग्राफ दर्शविते की डब्ल्यू/सेमी वाढत असताना, हिरव्या पेस्ट हळूहळू उजळ होते. हे मिश्रण वायुवीजन आहेत आणि त्यात फ्लाय राख आहे. चुन्यू किआओ आणि डीआरपी, एक ट्विनिंग कंपनी
प्रतिमेच्या विश्लेषणामध्ये प्रतिमांमधून परिमाणात्मक डेटा काढणे समाविष्ट आहे. हे रिमोट सेन्सिंग मायक्रोस्कोपपासून बर्‍याच वेगवेगळ्या वैज्ञानिक क्षेत्रात वापरले जाते. डिजिटल प्रतिमेतील प्रत्येक पिक्सेल मूलत: डेटा पॉईंट बनतो. ही पद्धत आम्हाला या प्रतिमांमध्ये दिसणार्‍या वेगवेगळ्या हिरव्या चमक पातळीवर संख्या जोडण्याची परवानगी देते. गेल्या 20 वर्षांमध्ये, डेस्कटॉप संगणकीय शक्ती आणि डिजिटल प्रतिमा अधिग्रहणातील क्रांतीसह, प्रतिमा विश्लेषण आता एक व्यावहारिक साधन बनले आहे जे बरेच सूक्ष्मदर्शक (कंक्रीट पेट्रोलॉजिस्टसह) वापरू शकतात. आम्ही बर्‍याचदा स्लरीच्या केशिका पोर्सिटी मोजण्यासाठी प्रतिमा विश्लेषण वापरतो. कालांतराने, आम्हाला आढळले की खालील आकृती (आकृती 4 आणि आकृती 5) मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे डब्ल्यू/सेमी आणि केशिका पोर्सिटी दरम्यान एक मजबूत पद्धतशीर सांख्यिकीय संबंध आहे.
आकृती 4. पातळ विभागांच्या फ्लूरोसेंस मायक्रोग्राफमधून प्राप्त केलेल्या डेटाचे उदाहरण. हा आलेख एका फोटोमिक्रोग्राफमध्ये दिलेल्या राखाडी स्तरावर पिक्सेलची संख्या प्लॅट करतो. तीन शिखरे एकत्रित (केशरी वक्र), पेस्ट (राखाडी क्षेत्र) आणि शून्य (अगदी उजवीकडे न भरलेले शिखर) संबंधित आहेत. पेस्टची वक्र एखाद्यास सरासरी छिद्र आकार आणि त्याच्या मानक विचलनाची गणना करण्यास अनुमती देते. चुन्यू किआओ आणि डीआरपी, ट्विनिंग कंपनी आकृती 5. हा आलेख डब्ल्यू/सेमी सरासरी केशिका मोजमापांच्या मालिकेचा सारांश आणि शुद्ध सिमेंट, फ्लाय अ‍ॅश सिमेंट आणि नैसर्गिक पोझोलन बाइंडरच्या मिश्रणात 95% आत्मविश्वास मध्यांतरांचा सारांश देतो. चुन्यू किआओ आणि डीआरपी, एक ट्विनिंग कंपनी
अंतिम विश्लेषणामध्ये, साइटवर कॉंक्रिट मिक्स डिझाइन स्पेसिफिकेशनचे पालन करते हे सिद्ध करण्यासाठी तीन स्वतंत्र चाचण्या आवश्यक आहेत. शक्य तितक्या, सर्व स्वीकृती निकषांची पूर्तता करणार्‍या प्लेसमेंटमधून मुख्य नमुने तसेच संबंधित प्लेसमेंट्सचे नमुने मिळवा. स्वीकारलेल्या लेआउटमधील कोर कंट्रोल नमुना म्हणून वापरला जाऊ शकतो आणि आपण संबंधित लेआउटच्या अनुपालनाचे मूल्यांकन करण्यासाठी ते बेंचमार्क म्हणून वापरू शकता.
आमच्या अनुभवात, जेव्हा रेकॉर्डसह अभियंता या चाचण्यांमधून प्राप्त केलेला डेटा पाहतात तेव्हा इतर की अभियांत्रिकी वैशिष्ट्ये (जसे की संकुचित शक्ती) पूर्ण झाल्यास ते सहसा प्लेसमेंट स्वीकारतात. डब्ल्यू/सीएम आणि निर्मिती घटकांचे परिमाणात्मक मोजमाप प्रदान करून, आम्ही बर्‍याच नोकर्यांकरिता निर्दिष्ट केलेल्या चाचण्यांच्या पलीकडे जाऊ शकतो की हे सिद्ध करण्यासाठी प्रश्नातील मिश्रणात असे गुणधर्म आहेत जे चांगल्या टिकाऊपणामध्ये भाषांतरित होतील.
डेव्हिड रॉथस्टीन, पीएच.डी., पीजी, फॅसी हे डीआरपी या ट्विनिंग कंपनीचे मुख्य लिथोग्राफर आहेत. त्याच्याकडे 25 वर्षांहून अधिक व्यावसायिक पेट्रोलॉजिस्ट अनुभव आहे आणि जगभरातील 2,000 हून अधिक प्रकल्पांमधील 10,000 हून अधिक नमुन्यांची वैयक्तिकरित्या तपासणी केली गेली आहे. डॉ. चुन्यू कियाओ, डीआरपी या ट्विनिंग कंपनीचे मुख्य वैज्ञानिक, सिमेंटिंग साहित्य आणि नैसर्गिक आणि प्रक्रिया केलेल्या रॉक उत्पादनांचा दहा वर्षांहून अधिक अनुभव असलेले भूगर्भशास्त्रज्ञ आणि साहित्य वैज्ञानिक आहेत. त्याच्या तज्ञांमध्ये कंक्रीटच्या टिकाऊपणाचा अभ्यास करण्यासाठी प्रतिमा विश्लेषण आणि फ्लूरोसेंस मायक्रोस्कोपीचा वापर समाविष्ट आहे, ज्यामुळे क्षारयुक्त क्षार, क्षार, अल्कली-सिलिकॉन प्रतिक्रिया आणि सांडपाणी प्रक्रिया वनस्पतींमध्ये रासायनिक हल्ल्यामुळे झालेल्या नुकसानीवर विशेष भर दिला जातो.