Ný þróun í gæðatryggingu á steyptum gangstéttum getur veitt mikilvægar upplýsingar um gæði, endingu og samræmi við hybrid hönnunarkóða.
Við gerð steypts slitlags má sjá neyðartilvik og þarf verktaki að sannreyna gæði og endingu staðsteypu. Þessir atburðir fela í sér útsetningu fyrir rigningu meðan á steypuferlinu stendur, eftir notkun á herðandi efnasamböndum, plastrýrnun og sprungutímar innan nokkurra klukkustunda eftir úthellingu, og steypuáferð og ráðstöfunarvandamál. Jafnvel þó að styrkleikakröfur og önnur efnispróf séu uppfyllt geta verkfræðingar krafist þess að slitlagshlutir séu fjarlægðir og skipt út vegna þess að þeir hafa áhyggjur af því hvort efnin á staðnum uppfylli hönnunarforskriftirnar fyrir blönduna.
Í þessu tilviki geta steinafræði og aðrar viðbótarprófunaraðferðir (en faglegar) veitt mikilvægar upplýsingar um gæði og endingu steypublandna og hvort þær standist verklýsingar.
Mynd 1. Dæmi um flúrljómunarsmásjársmámyndir af steypumasta við 0,40 w/c (efra vinstra horn) og 0,60 w/c (efra hægra horn). Neðri myndin til vinstri sýnir tækið til að mæla viðnám steypuhólks. Neðri myndin til hægri sýnir sambandið milli rúmmálsviðnáms og w/c. Chunyu Qiao og DRP, Twining Company
Lögmál Abrams: „Þrýstistyrkur steypublöndu er í öfugu hlutfalli við vatn-sement hlutfall hennar.
Prófessor Duff Abrams lýsti fyrst sambandinu á milli vatns-sementhlutfalls (w/c) og þrýstistyrks árið 1918 [1] og setti fram það sem nú er kallað lögmál Abrams: „Þrýstistyrkur steinsteypu Vatns/sementhlutfall. Auk þess að stjórna þjöppunarstyrknum er vatnssementhlutfallið (w/cm) nú í hávegum haft vegna þess að það viðurkennir að Portland sement sé skipt út fyrir viðbótar sementandi efni eins og flugösku og gjall. Það er einnig lykilatriði fyrir endingu steypu. Margar rannsóknir hafa sýnt að steypublöndur með w/cm lægri en ~0,45 eru endingargóðar í árásargjarnu umhverfi, svo sem á svæðum sem verða fyrir frost-þíðingarlotum með afísingarsöltum eða á svæðum þar sem mikill styrkur súlfats er í jarðveginum.
Háræðaholur eru eðlislægur hluti af sementslausn. Þau samanstanda af bilinu á milli sementvökvunarafurða og óvötnuðum sementagnum sem einu sinni voru fylltar með vatni. [2] Háræðaholur eru mun fínni en innilokaðar eða fastar svitaholur og ætti ekki að rugla saman við þær. Þegar háræðaholurnar eru tengdar getur vökvi frá ytra umhverfi flust í gegnum límið. Þetta fyrirbæri er kallað skarpskyggni og verður að lágmarka það til að tryggja endingu. Örbygging endingargóðu steypublöndunnar er sú að svitaholurnar eru sundurliðaðar frekar en tengdar. Þetta gerist þegar w/cm er minna en ~0,45.
Þrátt fyrir að það sé alræmt erfitt að mæla nákvæmlega w/cm af hertri steinsteypu, getur áreiðanleg aðferð veitt mikilvægt gæðatryggingartæki til að rannsaka herða steinsteypu. Flúrljómunarsmásjárskoðun gefur lausn. Svona virkar þetta.
Flúrljómunarsmásjárfræði er tækni sem notar epoxýplastefni og flúrljómandi litarefni til að lýsa upp smáatriði efnis. Það er oftast notað í læknavísindum og hefur einnig mikilvæga notkun í efnisfræði. Kerfisbundin beiting þessarar aðferðar í steinsteypu hófst fyrir næstum 40 árum síðan í Danmörku [3]; það var staðlað á Norðurlöndum árið 1991 til að meta v/c í hertri steinsteypu og var uppfært árið 1999 [4].
Til að mæla w/cm efna sem byggt er á sementi (þ.e. steypu, steypuhræra og fúgu) er flúrljómandi epoxý notað til að búa til þunnan hluta eða steypublokk með þykkt um það bil 25 míkron eða 1/1000 tommu (Mynd 2). Ferlið felur í sér að steypukjarninn eða sívalningurinn er skorinn í flata steypukubba (kallaðar eyður) með svæði sem er um það bil 25 x 50 mm (1 x 2 tommur). Eyðaefnið er límt á glerrennibraut, sett í lofttæmishólf og epoxýplastefni sett undir lofttæmi. Eftir því sem w/cm eykst mun tenging og fjöldi svitahola aukast, þannig að meira epoxý kemst inn í límið. Við skoðum flögurnar í smásjá og notum sett af sérstökum síum til að örva flúrljómandi litarefnin í epoxýplastefninu og sía út umframmerki. Á þessum myndum tákna svörtu svæðin samanlagðar agnir og óvötnuð sementagnir. Gropi þessara tveggja er í grundvallaratriðum 0%. Bjartgræni hringurinn er gropið (ekki gropið) og gropið er í grundvallaratriðum 100%. Einn af þessum eiginleikum Flekkótta græna „efnið“ er líma (Mynd 2). Eftir því sem w/cm og háræðaglöp steypu aukast verður hinn einstaki græni litur deigsins bjartari og bjartari (sjá mynd 3).
Mynd 2. Flúrljómunarsmámynd af flögum sem sýna samansafnaðar agnir, holrúm (v) og deig. Lárétt sviðsbreidd er ~ 1,5 mm. Chunyu Qiao og DRP, Twining Company
Mynd 3. Flúrljósmyndir af flögunum sýna að eftir því sem w/cm eykst verður græna deigið smám saman bjartara. Þessar blöndur eru loftblandaðar og innihalda flugaska. Chunyu Qiao og DRP, Twining Company
Myndgreining felur í sér að draga megindleg gögn úr myndum. Það er notað á mörgum mismunandi vísindasviðum, allt frá fjarkönnunarsmásjáum. Hver pixel í stafrænni mynd verður í rauninni gagnapunktur. Þessi aðferð gerir okkur kleift að tengja tölur við mismunandi græna birtustig sem sjást á þessum myndum. Undanfarin 20 ár eða svo, með byltingu í tölvuafli á borðtölvum og stafrænni myndöflun, hefur myndgreining nú orðið hagnýtt tæki sem margir smásjárfræðingar (þar á meðal steinsteypusteinafræðingar) geta notað. Við notum oft myndgreiningu til að mæla háræðshola slurrysins. Með tímanum komumst við að því að sterk kerfisbundin tölfræðileg fylgni er á milli w/cm og háræðsholunnar, eins og sést á eftirfarandi mynd (Mynd 4 og Mynd 5)).
Mynd 4. Dæmi um gögn sem fengin eru úr flúrljómunarmíkrómyndum af þunnum hlutum. Þetta línurit sýnir fjölda pixla á tilteknu grástigi í einni örmynd. Topparnir þrír samsvara samsöfnun (appelsínugul ferill), líma (grátt svæði) og tómi (ófylltur toppur lengst til hægri). Ferill mauksins gerir manni kleift að reikna út meðalstærð svitahola og staðalfrávik hennar. Chunyu Qiao og DRP, Twining Company Mynd 5. Þetta línurit tekur saman röð w/cm meðalháræðamælinga og 95% öryggisbils í blöndunni sem samanstendur af hreinu sementi, flugöskusementi og náttúrulegu pozzolan bindiefni. Chunyu Qiao og DRP, Twining Company
Að lokum þarf þrjár óháðar prófanir til að sanna að steypa á staðnum uppfylli blönduhönnunarforskriftina. Fáðu, eftir því sem kostur er, kjarnasýni úr staðsetningum sem uppfylla öll viðurkenningarskilyrði, svo og sýni úr tengdum staðsetningum. Hægt er að nota kjarnann úr samþykktu útlitinu sem eftirlitssýni og þú getur notað hann sem viðmið til að meta samræmi viðkomandi útlits.
Í okkar reynslu, þegar verkfræðingar með skrár sjá gögnin sem fengin eru úr þessum prófum, samþykkja þeir venjulega staðsetningu ef aðrir helstu verkfræðilegir eiginleikar (eins og þrýstistyrkur) eru uppfylltir. Með því að veita magnmælingar á w/cm og myndunarstuðli getum við farið út fyrir þau próf sem tilgreind eru fyrir mörg störf til að sanna að viðkomandi blanda hafi eiginleika sem skila sér í góða endingu.
David Rothstein, Ph.D., PG, FACI er yfirlitógrafari DRP, A Twining Company. Hann hefur meira en 25 ára starfsreynslu í jarðeðlisfræðingum og skoðaði persónulega meira en 10.000 sýni úr meira en 2.000 verkefnum um allan heim. Dr. Chunyu Qiao, aðalvísindamaður DRP, Twining Company, er jarðfræðingur og efnisfræðingur með meira en tíu ára reynslu í að sementa efni og náttúrulegar og unnar bergafurðir. Sérfræðiþekking hans felur í sér notkun myndgreiningar og flúrljómunarsmásjár til að rannsaka endingu steinsteypu, með sérstakri áherslu á skemmdir af völdum afísingarsölta, basa-kísilhvarfa og efnaárása í skólphreinsistöðvum.
Pósttími: 07-07-2021