பெட்ரோகிராபி மற்றும் ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி கான்கிரீட் நடைபாதை கலவை வடிவமைப்பின் தர உத்தரவாதத்தில் முன்னேற்றம்

கான்கிரீட் நடைபாதைகளின் தர உத்தரவாதத்தின் புதிய முன்னேற்றங்கள், தரம், ஆயுள் மற்றும் கலப்பின வடிவமைப்புக் குறியீடுகளுடன் இணங்குதல் பற்றிய முக்கியமான தகவல்களை வழங்க முடியும்.
கான்கிரீட் நடைபாதையின் கட்டுமானம் அவசரநிலைகளைக் காணலாம், மேலும் காஸ்ட்-இன்-பிளேஸ் கான்கிரீட்டின் தரம் மற்றும் நீடித்த தன்மையை ஒப்பந்ததாரர் சரிபார்க்க வேண்டும். இந்த நிகழ்வுகளில் கொட்டும் செயல்பாட்டின் போது மழையின் வெளிப்பாடு, குணப்படுத்தும் கலவைகள் பயன்படுத்தப்பட்ட பிறகு, பிளாஸ்டிக் சுருக்கம் மற்றும் விரிசல் மணிகள் ஊற்றிய சில மணிநேரங்களில், மற்றும் கான்கிரீட் அமைப்பு மற்றும் குணப்படுத்தும் சிக்கல்கள் ஆகியவை அடங்கும். வலிமைத் தேவைகள் மற்றும் பிற பொருள் சோதனைகள் பூர்த்தி செய்யப்பட்டாலும், பொறியாளர்கள் நடைபாதை பகுதிகளை அகற்றி மாற்ற வேண்டியிருக்கலாம், ஏனெனில் அவர்கள் கலவை வடிவமைப்பு விவரக்குறிப்புகளுக்கு உள்ளான பொருட்கள் சந்திக்கிறதா என்பதைப் பற்றி அவர்கள் கவலைப்படுகிறார்கள்.
இந்த வழக்கில், பெட்ரோகிராபி மற்றும் பிற நிரப்பு (ஆனால் தொழில்முறை) சோதனை முறைகள் கான்கிரீட் கலவைகளின் தரம் மற்றும் ஆயுள் மற்றும் அவை வேலை விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்திசெய்கிறதா என்பது பற்றிய முக்கியமான தகவல்களை வழங்க முடியும்.
படம் 1. 0.40 w/c (மேல் இடது மூலையில்) மற்றும் 0.60 w/c (மேல் வலது மூலையில்) உள்ள கான்கிரீட் பேஸ்டின் ஒளிரும் நுண்ணோக்கி மைக்ரோகிராஃப்களின் எடுத்துக்காட்டுகள். கீழ் இடது படம் கான்கிரீட் சிலிண்டரின் எதிர்ப்பை அளவிடுவதற்கான சாதனத்தைக் காட்டுகிறது. கீழ் வலது உருவம், வால்யூம் ரெசிஸ்டிவிட்டிக்கும் w/c க்கும் இடையிலான உறவைக் காட்டுகிறது. சுன்யு கியாவோ மற்றும் டிஆர்பி, ஒரு ட்வைனிங் நிறுவனம்
ஆப்ராம் விதி: "ஒரு கான்கிரீட் கலவையின் சுருக்க வலிமை அதன் நீர்-சிமென்ட் விகிதத்திற்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் உள்ளது."
பேராசிரியர் டஃப் ஆப்ராம்ஸ் 1918 ஆம் ஆண்டில் நீர்-சிமென்ட் விகிதத்திற்கும் (w/c) அமுக்க வலிமைக்கும் இடையிலான உறவை முதன்முதலில் விவரித்தார் [1], மேலும் இப்போது ஆப்ராம் விதி என்று அழைக்கப்படுவதை வகுத்தார்: "கான்கிரீட் நீர் / சிமெண்ட் விகிதத்தின் சுருக்க வலிமை." சுருக்க வலிமையைக் கட்டுப்படுத்துவதோடு, நீர் சிமென்ட் விகிதம் (w/cm) இப்போது சாதகமாக உள்ளது, ஏனெனில் அது போர்ட்லேண்ட் சிமெண்டிற்கு பதிலாக ஃப்ளை ஆஷ் மற்றும் ஸ்லாக் போன்ற துணை சிமென்டிங் பொருட்களுடன் மாற்றப்படுவதை அங்கீகரிக்கிறது. இது கான்கிரீட் ஆயுளுக்கான முக்கிய அளவுருவாகும். ~0.45 க்கும் குறைவான w/cm கொண்ட கான்கிரீட் கலவைகள் ஆக்கிரமிப்பு சூழல்களில் நீடித்திருக்கும் என்று பல ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன, டீசிங் உப்புகள் அல்லது மண்ணில் சல்பேட் அதிக செறிவு உள்ள பகுதிகள் உறைதல்-கரை சுழற்சிகளுக்கு வெளிப்படும் பகுதிகள் போன்றவை.
தந்துகி துளைகள் சிமென்ட் குழம்புகளின் உள்ளார்ந்த பகுதியாகும். அவை சிமென்ட் நீரேற்றம் பொருட்கள் மற்றும் ஒரு காலத்தில் தண்ணீரில் நிரப்பப்பட்ட நீரற்ற சிமெண்ட் துகள்களுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளியைக் கொண்டிருக்கும். [2] நுண்குழாய் துளைகள் உள்வாங்கப்பட்ட அல்லது சிக்கிய துளைகளை விட மிகச் சிறந்தவை, அவற்றைக் குழப்பிக் கொள்ளக்கூடாது. தந்துகி துளைகள் இணைக்கப்படும் போது, ​​வெளிப்புற சூழலில் இருந்து திரவம் பேஸ்ட் மூலம் இடம்பெயர முடியும். இந்த நிகழ்வு ஊடுருவல் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் நீடித்து நிலைத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த குறைக்கப்பட வேண்டும். நீடித்த கான்கிரீட் கலவையின் நுண் கட்டமைப்பு துளைகள் இணைக்கப்படுவதற்குப் பதிலாக பிரிக்கப்படுகின்றன. w/cm ~0.45 க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது இது நிகழ்கிறது.
கடினமான கான்கிரீட்டின் w/cm ஐ துல்லியமாக அளவிடுவது மிகவும் கடினமானது என்றாலும், கடினமான காஸ்ட்-இன்-பிளேஸ் கான்கிரீட்டை ஆய்வு செய்வதற்கான ஒரு நம்பகமான முறை ஒரு முக்கியமான தர உத்தரவாத கருவியை வழங்க முடியும். ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கி ஒரு தீர்வை வழங்குகிறது. இது எப்படி வேலை செய்கிறது.
ஃப்ளோரசன்ஸ் மைக்ரோஸ்கோபி என்பது எபோக்சி பிசின் மற்றும் ஃப்ளோரசன்ட் சாயங்களைப் பயன்படுத்தி பொருட்களின் விவரங்களை ஒளிரச் செய்யும் ஒரு நுட்பமாகும். இது பொதுவாக மருத்துவ அறிவியலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் இது பொருள் அறிவியலில் முக்கியமான பயன்பாடுகளையும் கொண்டுள்ளது. கான்கிரீட்டில் இந்த முறையின் முறையான பயன்பாடு கிட்டத்தட்ட 40 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு டென்மார்க்கில் தொடங்கியது [3]; இது 1991 இல் நார்டிக் நாடுகளில் கடினப்படுத்தப்பட்ட கான்கிரீட்டின் w/c மதிப்பீட்டிற்காக தரப்படுத்தப்பட்டது, மேலும் 1999 இல் புதுப்பிக்கப்பட்டது [4].
சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் w/cm ஐ அளவிடுவதற்கு (அதாவது கான்கிரீட், மோட்டார் மற்றும் க்ரூட்டிங்), ஃப்ளோரசன்ட் எபோக்சி ஒரு மெல்லிய பகுதி அல்லது கான்கிரீட் தொகுதியை தோராயமாக 25 மைக்ரான் அல்லது 1/1000 அங்குல தடிமன் கொண்டதாக உருவாக்க பயன்படுகிறது (படம் 2). இந்த செயல்முறையானது கான்கிரீட் கோர் அல்லது சிலிண்டர் தோராயமாக 25 x 50 மிமீ (1 x 2 அங்குலம்) பரப்பளவில் தட்டையான கான்கிரீட் தொகுதிகளாக (வெற்றிடங்கள் என அழைக்கப்படும்) வெட்டப்படுகிறது. வெற்று ஒரு கண்ணாடி ஸ்லைடில் ஒட்டப்பட்டு, ஒரு வெற்றிட அறையில் வைக்கப்பட்டு, வெற்றிடத்தின் கீழ் எபோக்சி பிசின் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. w/cm அதிகரிக்கும் போது, ​​இணைப்பு மற்றும் துளைகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும், எனவே அதிக எபோக்சி பேஸ்டுக்குள் ஊடுருவிச் செல்லும். எபோக்சி பிசினில் உள்ள ஃப்ளோரசன்ட் சாயங்களை உற்சாகப்படுத்தவும், அதிகப்படியான சிக்னல்களை வடிகட்டவும் சிறப்பு வடிகட்டிகளின் தொகுப்பைப் பயன்படுத்தி, நுண்ணோக்கியின் கீழ் செதில்களை ஆய்வு செய்கிறோம். இந்தப் படங்களில், கருப்புப் பகுதிகள் மொத்த துகள்கள் மற்றும் நீரற்ற சிமெண்ட் துகள்களைக் குறிக்கின்றன. இரண்டின் போரோசிட்டி அடிப்படையில் 0% ஆகும். பிரகாசமான பச்சை வட்டமானது போரோசிட்டி (போரோசிட்டி அல்ல), மற்றும் போரோசிட்டி அடிப்படையில் 100% ஆகும். இந்த அம்சங்களில் ஒன்று புள்ளிகள் கொண்ட பச்சை "பொருள்" ஒரு பேஸ்ட் (படம் 2). கான்கிரீட்டின் w/cm மற்றும் capillary porosity அதிகரிக்கும் போது, ​​பேஸ்டின் தனித்துவமான பச்சை நிறம் பிரகாசமாகவும் பிரகாசமாகவும் மாறும் (படம் 3 ஐப் பார்க்கவும்).
படம் 2. திரட்டப்பட்ட துகள்கள், வெற்றிடங்கள் (v) மற்றும் பேஸ்ட் ஆகியவற்றைக் காட்டும் செதில்களின் ஃப்ளோரசன்ஸ் மைக்ரோகிராஃப். கிடைமட்ட புலத்தின் அகலம் ~ 1.5 மிமீ. சுன்யு கியாவோ மற்றும் டிஆர்பி, ஒரு ட்வைனிங் நிறுவனம்
படம் 3. செதில்களின் ஃப்ளோரசன்ஸ் மைக்ரோகிராஃப்கள் w/cm அதிகரிக்கும் போது, ​​பச்சை பேஸ்ட் படிப்படியாக பிரகாசமாகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. இந்த கலவைகள் காற்றோட்டமானவை மற்றும் சாம்பலைக் கொண்டிருக்கின்றன. சுன்யு கியாவோ மற்றும் டிஆர்பி, ஒரு ட்வைனிங் நிறுவனம்
பட பகுப்பாய்வு என்பது படங்களிலிருந்து அளவு தரவுகளைப் பிரித்தெடுப்பதை உள்ளடக்கியது. ரிமோட் சென்சிங் நுண்ணோக்கி முதல் பல்வேறு அறிவியல் துறைகளில் இது பயன்படுத்தப்படுகிறது. டிஜிட்டல் படத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு பிக்சலும் அடிப்படையில் தரவுப் புள்ளியாக மாறும். இந்த முறை இந்த படங்களில் காணப்படும் வெவ்வேறு பச்சை நிற பிரகாச நிலைகளுக்கு எண்களை இணைக்க அனுமதிக்கிறது. கடந்த 20 ஆண்டுகளில், டெஸ்க்டாப் கம்ப்யூட்டிங் பவர் மற்றும் டிஜிட்டல் இமேஜ் கையகப்படுத்துதலில் ஏற்பட்ட புரட்சியுடன், பட பகுப்பாய்வு இப்போது பல நுண்ணோக்கிகள் (கான்கிரீட் பெட்ரோலஜிஸ்டுகள் உட்பட) பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு நடைமுறை கருவியாக மாறியுள்ளது. ஸ்லரியின் தந்துகி போரோசிட்டியை அளவிட பட பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்துகிறோம். காலப்போக்கில், பின்வரும் படத்தில் (படம் 4 மற்றும் படம் 5) காட்டப்பட்டுள்ளபடி, w/cm க்கும் தந்துகி போரோசிட்டிக்கும் இடையே ஒரு வலுவான முறையான புள்ளிவிவர தொடர்பு இருப்பதைக் கண்டறிந்தோம்.
படம் 4. மெல்லிய பிரிவுகளின் ஒளிரும் மைக்ரோகிராஃப்களிலிருந்து பெறப்பட்ட தரவுகளின் எடுத்துக்காட்டு. இந்த வரைபடம் ஒரு ஃபோட்டோமிக்ரோகிராஃபில் கொடுக்கப்பட்ட சாம்பல் மட்டத்தில் பிக்சல்களின் எண்ணிக்கையைக் காட்டுகிறது. மூன்று சிகரங்களும் மொத்தங்கள் (ஆரஞ்சு வளைவு), பேஸ்ட் (சாம்பல் பகுதி) மற்றும் வெற்றிடத்தை (வலதுபுறத்தில் நிரப்பப்படாத உச்சம்) ஒத்திருக்கும். பேஸ்டின் வளைவு சராசரி துளை அளவு மற்றும் அதன் நிலையான விலகலைக் கணக்கிட அனுமதிக்கிறது. Chunyu Qiao மற்றும் DRP, Twining Company படம் 5. இந்த வரைபடம் w/cm சராசரி நுண்குழாய் அளவீடுகள் மற்றும் தூய சிமெண்ட், ஃப்ளை ஆஷ் சிமெண்ட் மற்றும் இயற்கை போஸோலன் பைண்டர் ஆகியவற்றால் ஆன கலவையில் 95% நம்பிக்கை இடைவெளிகளை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது. சுன்யு கியாவோ மற்றும் டிஆர்பி, ஒரு ட்வைனிங் நிறுவனம்
இறுதி பகுப்பாய்வில், ஆன்-சைட் கான்கிரீட் கலவை வடிவமைப்பு விவரக்குறிப்புடன் இணங்குகிறது என்பதை நிரூபிக்க மூன்று சுயாதீன சோதனைகள் தேவை. முடிந்தவரை, அனைத்து ஏற்றுக்கொள்ளும் அளவுகோல்களையும் பூர்த்தி செய்யும் இடங்களிலிருந்து முக்கிய மாதிரிகள் மற்றும் தொடர்புடைய இடங்களிலிருந்து மாதிரிகளைப் பெறவும். ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட தளவமைப்பிலிருந்து மையமானது கட்டுப்பாட்டு மாதிரியாகப் பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் தொடர்புடைய தளவமைப்பின் இணக்கத்தை மதிப்பிடுவதற்கான ஒரு அளவுகோலாகப் பயன்படுத்தலாம்.
எங்கள் அனுபவத்தில், பதிவுகளைக் கொண்ட பொறியாளர்கள் இந்தச் சோதனைகளில் இருந்து பெறப்பட்ட தரவைப் பார்க்கும்போது, ​​மற்ற முக்கிய பொறியியல் பண்புகள் (அமுக்க வலிமை போன்றவை) பூர்த்தி செய்யப்பட்டால், அவர்கள் வழக்கமாக வேலை வாய்ப்பை ஏற்றுக்கொள்கிறார்கள். w/cm மற்றும் உருவாக்கக் காரணியின் அளவு அளவீடுகளை வழங்குவதன் மூலம், கேள்விக்குரிய கலவையானது நல்ல நீடித்த தன்மையை மாற்றக்கூடிய பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதை நிரூபிக்க, பல வேலைகளுக்குக் குறிப்பிடப்பட்ட சோதனைகளைத் தாண்டிச் செல்லலாம்.
டேவிட் ரோத்ஸ்டீன், Ph.D., PG, FACI, டிஆர்பி, ஏ ட்வினிங் கம்பெனியின் தலைமை லித்தோகிராஃபர் ஆவார். அவருக்கு 25 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான தொழில்முறை பெட்ரோலஜிஸ்ட் அனுபவம் உள்ளது மற்றும் உலகெங்கிலும் உள்ள 2,000 க்கும் மேற்பட்ட திட்டங்களில் இருந்து 10,000 க்கும் மேற்பட்ட மாதிரிகளை தனிப்பட்ட முறையில் ஆய்வு செய்தார். Dr. Chunyu Qiao, DRP இன் தலைமை விஞ்ஞானி, ஒரு Twining Company, ஒரு புவியியலாளர் மற்றும் பொருள் விஞ்ஞானி, சிமெண்ட் பொருட்கள் மற்றும் இயற்கை மற்றும் பதப்படுத்தப்பட்ட பாறை தயாரிப்புகளில் பத்து ஆண்டுகளுக்கும் மேலான அனுபவம் கொண்டவர். அவரது நிபுணத்துவத்தில், கான்கிரீட்டின் நீடித்த தன்மையை ஆய்வு செய்ய பட பகுப்பாய்வு மற்றும் ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கி ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகிறது, உப்புகள், கார-சிலிக்கான் எதிர்வினைகள் மற்றும் கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பு நிலையங்களில் இரசாயனத் தாக்குதல் ஆகியவற்றால் ஏற்படும் சேதங்களுக்கு சிறப்பு முக்கியத்துவம் அளிக்கிறது.