Beton kaplamaların kalite güvencesindeki yeni gelişmeler, kalite, dayanıklılık ve hibrit tasarım kodlarına uyum hakkında önemli bilgiler sağlayabilir.
Beton kaplamanın inşası acil durumları görebilir ve yüklenicinin yerinde dökme betonun kalitesini ve dayanıklılığını doğrulaması gerekir. Bu olaylar, dökme işlemi sırasında yağmura maruz kalma, kürleme bileşiklerinin uygulanması, plastik büzülme ve döküldükten birkaç saat içinde çatlama saatleri ve beton doku ve kürleme sorunları yer alır. Güç gereksinimleri ve diğer malzeme testleri karşılansa bile, mühendisler kaldırım parçalarının kaldırılmasını ve değiştirilmesini gerektirebilir, çünkü yerinde malzemelerin mix tasarım özelliklerini karşılayıp karşılamadığı konusunda endişelidirler.
Bu durumda, petrografi ve diğer tamamlayıcı (ancak profesyonel) test yöntemleri, beton karışımlarının kalitesi ve dayanıklılığı ve iş spesifikasyonlarını karşılayıp karşılamadıkları hakkında önemli bilgiler sağlayabilir.
Şekil 1. Beton macun floresan mikroskop mikrografları 0.40 w/c (sol üst köşe) ve 0.60 w/c'de (sağ üst köşe). Sol alt şekil, beton bir silindirin özdirençini ölçmek için cihazı gösterir. Sağ alt şekil, hacim direnci ve w/c arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Chunyu Qiao ve DRP, bir twining şirket
Abram Yasası: “Beton bir karışımın basınç dayanımı, su çimentosu oranı ile ters orantılıdır.”
Profesör Duff Abrams ilk olarak 1918'de su-çimento oranı (w/c) ve basınç dayanımı arasındaki ilişkiyi tanımladı [1] ve şimdi Abram Yasası olarak adlandırılan şeyi formüle etti: “Beton su/çimento oranının sıkıştırma mukavemeti.” Sıkıştırma mukavemetini kontrol etmenin yanı sıra, su çimento oranı (cm w/cm) artık tercih edilmektedir, çünkü Portland çimentonunun uçucu kül ve cüruf gibi ek çimento malzemeleri ile değiştirilmesini tanımaktadır. Aynı zamanda beton dayanıklılığının temel bir parametresidir. Birçok çalışma, ~ 0.45'ten daha düşük olan beton karışımlarının, çözücü tuzları veya toprakta yüksek bir sülfat konsantrasyonunun bulunduğu alanlarla donma-çözülme döngülerine maruz kalan alanlar gibi agresif ortamlarda dayanıklı olduğunu göstermiştir.
Kılcal gözenekler çimento bulamasının doğal bir parçasıdır. Çimento hidrasyon ürünleri ile bir zamanlar suyla doldurulmuş olmayan çimento parçacıkları arasındaki boşluktan oluşurlar. [2] Kılcal gözenekler, sürüklenen veya sıkışmış gözeneklerden çok daha incedir ve onlarla karıştırılmamalıdır. Kılcal gözenekler bağlandığında, dış ortamdan sıvı macun içinden geçebilir. Bu fenomene penetrasyon denir ve dayanıklılığı sağlamak için en aza indirilmelidir. Dayanıklı beton karışımının mikro yapısı, gözeneklerin bağlı olmaktan ziyade segmentli olmasıdır. Bu, cm w/cm ~ 0.45'ten az olduğunda olur.
Her ne kadar sertleştirilmiş betonun cm'sini doğru bir şekilde ölçmek çok zor olsa da, güvenilir bir yöntem, sertleştirilmiş dökme betonun araştırılması için önemli bir kalite güvence aracı sağlayabilir. Floresan mikroskopisi bir çözüm sağlar. Bu şekilde çalışır.
Floresan mikroskopisi, malzemelerin ayrıntılarını aydınlatmak için epoksi reçine ve floresan boyalar kullanan bir tekniktir. En çok tıp bilimlerinde kullanılır ve aynı zamanda malzeme biliminde önemli uygulamalara sahiptir. Bu yöntemin betonda sistematik olarak uygulanması yaklaşık 40 yıl önce Danimarka'da başladı [3]; 1991 yılında İskandinav ülkelerinde sertleştirilmiş betonun w/c'sini tahmin etmek için standartlaştırılmıştır ve 1999'da güncellenmiştir [4].
Çimento bazlı malzemelerin (yani beton, harç ve harç) w/cm'sini ölçmek için, floresan epoksi yaklaşık 25 mikron veya 1/1000 inç kalınlığında ince bir kesit veya beton blok yapmak için kullanılır (Şekil 2). İşlem, beton çekirdeğin veya silindirin yaklaşık 25 x 50 mm (1 x 2 inç) bir alanla düz beton bloklara (boşluk denir) kesilir. Boşluk bir cam kaymaya yapıştırılır, bir vakum odasına yerleştirilir ve Epoksi reçinesi vakum altında sokulur. W/cm arttıkça, gözeneklerin bağlantısı ve sayısı artacaktır, bu nedenle macun içine daha fazla epoksi nüfuz eder. Epoksi reçinesindeki floresan boyaları uyarmak ve fazla sinyalleri filtrelemek için bir dizi özel filtre kullanarak bir mikroskop altında pulları inceliyoruz. Bu görüntülerde, siyah alanlar agrega partiküllerini ve tahriksiz çimento parçacıklarını temsil eder. İkisinin gözenekliliği temel olarak%0'dır. Parlak yeşil daire gözenekliliktir (gözeneklilik değil) ve gözeneklilik temel olarak%100'dür. Bu özelliklerden biri benekli yeşil “madde” bir macundur (Şekil 2). W/cm ve betonun kılcal gözenekliliği arttıkça, macunun benzersiz yeşil rengi daha parlak ve daha parlak hale gelir (bkz. Şekil 3).
Şekil 2. Toplu parçacıklar, boşluklar (V) ve macun gösteren pulların floresan mikrografisi. Yatay alan genişliği ~ 1.5 mm'dir. Chunyu Qiao ve DRP, bir twining şirket
Şekil 3. Pulların floresan mikrografları, cm arttıkça yeşil macun yavaş yavaş daha parlak hale geldiğini göstermektedir. Bu karışımlar havalandırılır ve uçucu kül içerir. Chunyu Qiao ve DRP, bir twining şirket
Görüntü analizi, nicel verilerin görüntülerden çıkarılmasını içerir. Uzaktan algılama mikroskobundan birçok farklı bilimsel alanda kullanılır. Dijital görüntüdeki her piksel esasen bir veri noktası haline gelir. Bu yöntem, bu görüntülerde görülen farklı yeşil parlaklık seviyelerine sayılar eklememizi sağlar. Son 20 yıl boyunca, masaüstü bilgi işlem gücü ve dijital görüntü edinimindeki devrim ile, görüntü analizi artık birçok mikroskopistin (beton petrologlar dahil) kullanabileceği pratik bir araç haline geldi. Bulamaçın kılcal gözenekliliğini ölçmek için genellikle görüntü analizini kullanırız. Zamanla, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, w/cm ile kılcal gözeneklilik arasında güçlü bir sistematik istatistiksel korelasyon olduğunu bulduk (Şekil 4 ve Şekil 5).
Şekil 4. İnce kesitlerin floresan mikrograflarından elde edilen veriler örneği. Bu grafik, tek bir fotomikrografta belirli bir gri seviyedeki piksel sayısını çizer. Üç pik agregatlara (turuncu eğri), macun (gri alan) ve boşluğa (en sağda doldurulmamış tepe) karşılık gelir. Macun eğrisi, ortalama gözenek boyutunu ve standart sapmasını hesaplamasına izin verir. Chunyu qiao ve DRP, Twining Company Şekil 5. Bu grafik, saf çimento, uçucu kül çimentosu ve doğal puzolan bağlayıcıdan oluşan karışımda bir dizi ortalama kılcal ölçüm ve% 95 güven aralıklarını özetlemektedir. Chunyu Qiao ve DRP, bir twining şirket
Son analizde, yerinde betonun Mix tasarım spesifikasyonuna uygun olduğunu kanıtlamak için üç bağımsız test gerekmektedir. Mümkün olduğunca, tüm kabul kriterlerini karşılayan yerleşimlerden ve ilgili yerleşimlerden alınan örneklerden çekirdek numuneleri alın. Kabul edilen düzenden çekirdek bir kontrol örneği olarak kullanılabilir ve ilgili düzenin uyumluluğunu değerlendirmek için bir ölçüt olarak kullanabilirsiniz.
Deneyimlerimize göre, kayıtlı mühendisler bu testlerden elde edilen verileri gördüklerinde, genellikle diğer anahtar mühendislik özellikleri (basınç dayanımı gibi) karşılanırsa yerleştirmeyi kabul ederler. W/cm ve oluşum faktörünün nicel ölçümleri sağlayarak, söz konusu karışımın iyi dayanıklılığa dönüşecek özelliklere sahip olduğunu kanıtlamak için birçok iş için belirtilen testlerin ötesine geçebiliriz.
David Rothstein, Ph.D., PG, FACI, twining bir şirket olan DRP'nin baş litografisidir. 25 yıldan fazla profesyonel petrolog deneyimi var ve dünya çapında 2.000'den fazla projeden 10.000'den fazla örneği kişisel olarak denetledi. Twining bir şirket olan DRP'nin baş bilim adamı Dr. Chunyu Qiao, çimentolama malzemeleri ve doğal ve işlenmiş kaya ürünlerinde on yıldan fazla deneyime sahip bir jeolog ve malzeme bilimcisidir. Uzmanlığı, tuzlu tuzların, alkali-silikon reaksiyonlarının ve atık su arıtma tesislerinde kimyasal saldırının neden olduğu hasara özel vurgu yaparak betonun dayanıklılığını incelemek için görüntü analizi ve floresan mikroskopisi kullanımı içerir.
Gönderme Zamanı: Eylül-07-2021