பெட்ரோகிராபி மற்றும் ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி கான்கிரீட் நடைபாதை கலவை வடிவமைப்பின் தர உறுதிப்பாட்டில் முன்னேற்றம்.

கான்கிரீட் நடைபாதைகளின் தர உத்தரவாதத்தில் புதிய முன்னேற்றங்கள், தரம், ஆயுள் மற்றும் கலப்பின வடிவமைப்பு குறியீடுகளுடன் இணங்குதல் பற்றிய முக்கியமான தகவல்களை வழங்க முடியும்.
கான்கிரீட் நடைபாதை கட்டுமானத்தில் அவசரநிலைகள் ஏற்படலாம், மேலும் ஒப்பந்ததாரர் வார்ப்பு கான்கிரீட்டின் தரம் மற்றும் நீடித்துழைப்பை சரிபார்க்க வேண்டும். இந்த நிகழ்வுகளில் ஊற்றும் செயல்பாட்டின் போது மழைக்கு ஆளாக நேரிடுதல், குணப்படுத்தும் கலவைகளைப் பயன்படுத்திய பிறகு, ஊற்றிய சில மணி நேரங்களுக்குள் பிளாஸ்டிக் சுருக்கம் மற்றும் விரிசல் மணிநேரங்கள், மற்றும் கான்கிரீட் அமைப்பு மற்றும் குணப்படுத்துதல் சிக்கல்கள் ஆகியவை அடங்கும். வலிமைத் தேவைகள் மற்றும் பிற பொருள் சோதனைகள் பூர்த்தி செய்யப்பட்டாலும், பொறியாளர்கள் நடைபாதை பாகங்களை அகற்றி மாற்ற வேண்டியிருக்கலாம், ஏனெனில் அவர்கள் இடத்திலுள்ள பொருட்கள் கலவை வடிவமைப்பு விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்கிறதா என்று கவலைப்படுகிறார்கள்.
இந்த விஷயத்தில், பெட்ரோகிராபி மற்றும் பிற நிரப்பு (ஆனால் தொழில்முறை) சோதனை முறைகள் கான்கிரீட் கலவைகளின் தரம் மற்றும் ஆயுள் மற்றும் அவை வேலை விவரக்குறிப்புகளை பூர்த்தி செய்கிறதா என்பது பற்றிய முக்கியமான தகவல்களை வழங்க முடியும்.
படம் 1. 0.40 w/c (மேல் இடது மூலையில்) மற்றும் 0.60 w/c (மேல் வலது மூலையில்) இல் கான்கிரீட் பேஸ்டின் ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கி மைக்ரோகிராஃப்களின் எடுத்துக்காட்டுகள். கீழ் இடது படம் ஒரு கான்கிரீட் சிலிண்டரின் மின்தடையை அளவிடுவதற்கான சாதனத்தைக் காட்டுகிறது. கீழ் வலது படம் தொகுதி மின்தடைக்கும் w/c க்கும் இடையிலான உறவைக் காட்டுகிறது. சுன்யு கியாவோ மற்றும் டிஆர்பி, ஒரு ட்வினிங் நிறுவனம்.
ஆபிரகாமின் சட்டம்: "ஒரு கான்கிரீட் கலவையின் அமுக்க வலிமை அதன் நீர்-சிமென்ட் விகிதத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும்."
பேராசிரியர் டஃப் ஆப்ராம்ஸ் முதன்முதலில் 1918 ஆம் ஆண்டில் நீர்-சிமென்ட் விகிதம் (w/c) மற்றும் அமுக்க வலிமை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவை விவரித்தார் [1], மேலும் இப்போது ஆப்ராமின் விதி என்று அழைக்கப்படுவதை உருவாக்கினார்: “கான்கிரீட்டின் அமுக்க வலிமை நீர்/சிமென்ட் விகிதம்.” அமுக்க வலிமையைக் கட்டுப்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், நீர் சிமென்ட் விகிதம் (w/cm) இப்போது விரும்பப்படுகிறது, ஏனெனில் இது போர்ட்லேண்ட் சிமெண்டை ஈ சாம்பல் மற்றும் கசடு போன்ற துணை சிமென்டிங் பொருட்களால் மாற்றுவதை அங்கீகரிக்கிறது. இது கான்கிரீட் நீடித்து நிலைக்கும் ஒரு முக்கிய அளவுருவாகும். ~0.45 க்கும் குறைவான w/cm கொண்ட கான்கிரீட் கலவைகள் ஆக்கிரமிப்பு சூழல்களில் நீடித்து நிலைக்கும் என்று பல ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன, அதாவது டீசிங் உப்புகளுடன் உறைதல்-உருகும் சுழற்சிகளுக்கு வெளிப்படும் பகுதிகள் அல்லது மண்ணில் சல்பேட்டின் அதிக செறிவு உள்ள பகுதிகள்.
சிமென்ட் குழம்பின் உள்ளார்ந்த பகுதியாக தந்துகி துளைகள் உள்ளன. அவை சிமென்ட் நீரேற்றம் தயாரிப்புகளுக்கும் ஒரு காலத்தில் தண்ணீரில் நிரப்பப்பட்ட நீரேற்றம் செய்யப்படாத சிமென்ட் துகள்களுக்கும் இடையிலான இடத்தைக் கொண்டுள்ளன. [2] தந்துகி துளைகள் நுழைந்த அல்லது சிக்கிய துளைகளை விட மிகவும் நுண்ணியவை, மேலும் அவற்றை அவற்றுடன் குழப்பிக் கொள்ளக்கூடாது. தந்துகி துளைகள் இணைக்கப்படும்போது, ​​வெளிப்புற சூழலில் இருந்து திரவம் பேஸ்ட் வழியாக இடம்பெயரலாம். இந்த நிகழ்வு ஊடுருவல் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் நீடித்துழைப்பை உறுதி செய்ய குறைக்கப்பட வேண்டும். நீடித்த கான்கிரீட் கலவையின் நுண் கட்டமைப்பு என்னவென்றால், துளைகள் இணைக்கப்படுவதற்குப் பதிலாக பிரிக்கப்படுகின்றன. இது செ.மீ. ~0.45 க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது நிகழ்கிறது.
கடினப்படுத்தப்பட்ட கான்கிரீட்டின் செ.மீ. அளவை துல்லியமாக அளவிடுவது மிகவும் கடினம் என்றாலும், கடினப்படுத்தப்பட்ட வார்ப்பு-இன்-பிளேஸ் கான்கிரீட்டை ஆய்வு செய்வதற்கு நம்பகமான முறை ஒரு முக்கியமான தர உத்தரவாத கருவியை வழங்க முடியும். ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கி ஒரு தீர்வை வழங்குகிறது. இது இப்படித்தான் செயல்படுகிறது.
ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கி என்பது எபோக்சி பிசின் மற்றும் ஃப்ளோரசன்ட் சாயங்களைப் பயன்படுத்தி பொருட்களின் விவரங்களை ஒளிரச் செய்யும் ஒரு நுட்பமாகும். இது மருத்துவ அறிவியலில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் இது பொருள் அறிவியலிலும் முக்கியமான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. கான்கிரீட்டில் இந்த முறையின் முறையான பயன்பாடு கிட்டத்தட்ட 40 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு டென்மார்க்கில் தொடங்கியது [3]; கடினப்படுத்தப்பட்ட கான்கிரீட்டின் அளவை மதிப்பிடுவதற்காக 1991 ஆம் ஆண்டில் நோர்டிக் நாடுகளில் இது தரப்படுத்தப்பட்டது, மேலும் 1999 இல் புதுப்பிக்கப்பட்டது [4].
சிமென்ட் அடிப்படையிலான பொருட்களின் (அதாவது கான்கிரீட், மோட்டார் மற்றும் க்ரூட்டிங்) அளவை அளவிட, ஃப்ளோரசன்ட் எபோக்சி தோராயமாக 25 மைக்ரான் அல்லது 1/1000 அங்குல தடிமன் கொண்ட ஒரு மெல்லிய பகுதி அல்லது கான்கிரீட் தொகுதியை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது (படம் 2). இந்த செயல்முறையில் கான்கிரீட் கோர் அல்லது சிலிண்டர் தோராயமாக 25 x 50 மிமீ (1 x 2 அங்குலம்) பரப்பளவு கொண்ட தட்டையான கான்கிரீட் தொகுதிகளாக (வெற்றுகள் என்று அழைக்கப்படுகிறது) வெட்டப்படுகிறது. வெற்றிடம் ஒரு கண்ணாடி ஸ்லைடில் ஒட்டப்பட்டு, ஒரு வெற்றிட அறையில் வைக்கப்படுகிறது, மேலும் வெற்றிடத்தின் கீழ் எபோக்சி பிசின் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது. செ.மீ/செ.மீ அதிகரிக்கும் போது, ​​இணைப்பு மற்றும் துளைகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும், எனவே அதிக எபோக்சி பேஸ்டுக்குள் ஊடுருவும். எபோக்சி ரெசினில் உள்ள ஃப்ளோரசன்ட் சாயங்களைத் தூண்டுவதற்கும் அதிகப்படியான சமிக்ஞைகளை வடிகட்டுவதற்கும் சிறப்பு வடிகட்டிகளின் தொகுப்பைப் பயன்படுத்தி, நுண்ணோக்கியின் கீழ் செதில்களை நாங்கள் ஆய்வு செய்கிறோம். இந்த படங்களில், கருப்பு பகுதிகள் மொத்த துகள்கள் மற்றும் நீரேற்றம் செய்யப்படாத சிமென்ட் துகள்களைக் குறிக்கின்றன. இரண்டின் போரோசிட்டி அடிப்படையில் 0% ஆகும். பிரகாசமான பச்சை வட்டம் போரோசிட்டி (போரோசிட்டி அல்ல), மற்றும் போரோசிட்டி அடிப்படையில் 100% ஆகும். இந்த அம்சங்களில் ஒன்று புள்ளிகள் கொண்ட பச்சை "பொருள்" ஒரு பேஸ்ட் (படம் 2). கான்கிரீட்டின் w/cm மற்றும் தந்துகி போரோசிட்டி அதிகரிக்கும் போது, ​​பேஸ்டின் தனித்துவமான பச்சை நிறம் பிரகாசமாகவும் பிரகாசமாகவும் மாறும் (படம் 3 ஐப் பார்க்கவும்).
படம் 2. திரட்டப்பட்ட துகள்கள், வெற்றிடங்கள் (v) மற்றும் பேஸ்ட்டைக் காட்டும் செதில்களின் ஃப்ளோரசன்ஸ் மைக்ரோகிராஃப். கிடைமட்ட புல அகலம் ~ 1.5 மிமீ. சுன்யு கியாவோ மற்றும் டிஆர்பி, ஒரு ட்வினிங் நிறுவனம்.
படம் 3. செதில்களின் ஃப்ளோரசன்ஸ் மைக்ரோகிராஃப்கள், w/cm அதிகரிக்கும் போது, ​​பச்சை பேஸ்ட் படிப்படியாக பிரகாசமாகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. இந்த கலவைகள் காற்றோட்டமானவை மற்றும் ஈ சாம்பலைக் கொண்டுள்ளன. சுன்யு கியாவோ மற்றும் டிஆர்பி, ஒரு ட்வினிங் நிறுவனம்.
பட பகுப்பாய்வு என்பது படங்களிலிருந்து அளவு தரவைப் பிரித்தெடுப்பதை உள்ளடக்கியது. இது தொலைதூர உணர்திறன் நுண்ணோக்கியிலிருந்து பல வேறுபட்ட அறிவியல் துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. டிஜிட்டல் படத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு பிக்சலும் அடிப்படையில் ஒரு தரவு புள்ளியாக மாறுகிறது. இந்த முறை இந்த படங்களில் காணப்படும் வெவ்வேறு பச்சை பிரகாச நிலைகளுடன் எண்களை இணைக்க அனுமதிக்கிறது. கடந்த 20 ஆண்டுகளில், டெஸ்க்டாப் கம்ப்யூட்டிங் சக்தி மற்றும் டிஜிட்டல் பட கையகப்படுத்துதலில் ஏற்பட்ட புரட்சியுடன், பட பகுப்பாய்வு இப்போது பல நுண்ணோக்கி வல்லுநர்கள் (கான்கிரீட் பெட்ரோலஜிஸ்டுகள் உட்பட) பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு நடைமுறை கருவியாக மாறியுள்ளது. குழம்பின் தந்துகி போரோசிட்டியை அளவிட நாங்கள் பெரும்பாலும் பட பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்துகிறோம். காலப்போக்கில், பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி w/cm மற்றும் தந்துகி போரோசிட்டிக்கு இடையே ஒரு வலுவான முறையான புள்ளிவிவர தொடர்பு இருப்பதைக் கண்டறிந்தோம் (படம் 4 மற்றும் படம் 5).
படம் 4. மெல்லிய பிரிவுகளின் ஃப்ளோரசன்ஸ் மைக்ரோகிராஃப்களிலிருந்து பெறப்பட்ட தரவுகளின் எடுத்துக்காட்டு. இந்த வரைபடம் ஒரு ஒற்றை ஃபோட்டோமைக்ரோகிராஃபில் கொடுக்கப்பட்ட சாம்பல் மட்டத்தில் பிக்சல்களின் எண்ணிக்கையைக் காட்டுகிறது. மூன்று சிகரங்களும் திரட்டுகள் (ஆரஞ்சு வளைவு), பேஸ்ட் (சாம்பல் பகுதி) மற்றும் வெற்றிடத்தை (வலதுபுறத்தில் நிரப்பப்படாத உச்சம்) ஆகியவற்றுடன் ஒத்திருக்கும். பேஸ்டின் வளைவு சராசரி துளை அளவு மற்றும் அதன் நிலையான விலகலைக் கணக்கிட அனுமதிக்கிறது. சுன்யு கியாவோ மற்றும் டிஆர்பி, ட்வினிங் கம்பெனி படம் 5. இந்த வரைபடம் தூய சிமென்ட், ஃப்ளை ஆஷ் சிமென்ட் மற்றும் இயற்கை போஸோலன் பைண்டர் ஆகியவற்றால் ஆன கலவையில் w/cm சராசரி கேபிலரி அளவீடுகள் மற்றும் 95% நம்பிக்கை இடைவெளிகளின் தொடரை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது. சுன்யு கியாவோ மற்றும் டிஆர்பி, ஒரு ட்வினிங் கம்பெனி.
இறுதி பகுப்பாய்வில், ஆன்-சைட் கான்கிரீட் கலவை வடிவமைப்பு விவரக்குறிப்புடன் இணங்குகிறதா என்பதை நிரூபிக்க மூன்று சுயாதீன சோதனைகள் தேவைப்படுகின்றன. முடிந்தவரை, அனைத்து ஏற்றுக்கொள்ளும் அளவுகோல்களையும் பூர்த்தி செய்யும் இடங்களிலிருந்து மைய மாதிரிகளையும், தொடர்புடைய இடங்களிலிருந்து மாதிரிகளையும் பெறுங்கள். ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட தளவமைப்பிலிருந்து மையத்தை ஒரு கட்டுப்பாட்டு மாதிரியாகப் பயன்படுத்தலாம், மேலும் தொடர்புடைய தளவமைப்பின் இணக்கத்தை மதிப்பிடுவதற்கான அளவுகோலாக நீங்கள் அதைப் பயன்படுத்தலாம்.
எங்கள் அனுபவத்தில், பதிவுகளைக் கொண்ட பொறியாளர்கள் இந்த சோதனைகளிலிருந்து பெறப்பட்ட தரவைப் பார்க்கும்போது, ​​மற்ற முக்கிய பொறியியல் பண்புகள் (அமுக்க வலிமை போன்றவை) பூர்த்தி செய்யப்பட்டால் அவர்கள் வழக்கமாக இடத்தை ஏற்றுக்கொள்கிறார்கள். w/cm மற்றும் உருவாக்க காரணியின் அளவு அளவீடுகளை வழங்குவதன் மூலம், கேள்விக்குரிய கலவை நல்ல நீடித்து நிலைக்கும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது என்பதை நிரூபிக்க பல வேலைகளுக்கு குறிப்பிடப்பட்ட சோதனைகளுக்கு அப்பால் செல்லலாம்.
டேவிட் ரோத்ஸ்டீன், Ph.D., PG, FACI என்பவர், டிஆர்பி, ஒரு ட்வினிங் நிறுவனத்தின் தலைமை லித்தோகிராஃபர் ஆவார். அவருக்கு 25 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான தொழில்முறை பெட்ரோலஜிஸ்ட் அனுபவம் உள்ளது, மேலும் உலகம் முழுவதும் 2,000க்கும் மேற்பட்ட திட்டங்களிலிருந்து 10,000க்கும் மேற்பட்ட மாதிரிகளை தனிப்பட்ட முறையில் ஆய்வு செய்தார். டிஆர்பி, ஒரு ட்வினிங் நிறுவனத்தின் தலைமை விஞ்ஞானி டாக்டர் சுன்யு கியாவோ, சிமென்டிங் பொருட்கள் மற்றும் இயற்கை மற்றும் பதப்படுத்தப்பட்ட பாறை தயாரிப்புகளில் பத்து ஆண்டுகளுக்கும் மேலான அனுபவமுள்ள புவியியலாளர் மற்றும் பொருள் விஞ்ஞானி ஆவார். ஐசிங் உப்புகள், கார-சிலிக்கான் எதிர்வினைகள் மற்றும் கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு நிலையங்களில் இரசாயன தாக்குதல் ஆகியவற்றால் ஏற்படும் சேதங்களுக்கு சிறப்பு முக்கியத்துவம் அளித்து, கான்கிரீட்டின் நீடித்து நிலைத்திருப்பதை ஆய்வு செய்ய பட பகுப்பாய்வு மற்றும் ஃப்ளோரசன்ஸ் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்துவது அவரது நிபுணத்துவத்தில் அடங்கும்.