पेट्रोग्राफी और प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोप का उपयोग करके कंक्रीट फुटपाथ मिश्रण डिजाइन की गुणवत्ता आश्वासन में प्रगति

कंक्रीट फुटपाथों के गुणवत्ता आश्वासन में नए विकास गुणवत्ता, स्थायित्व और हाइब्रिड डिजाइन कोड के अनुपालन के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान कर सकते हैं।
कंक्रीट फुटपाथ का निर्माण आपात स्थिति को देख सकता है, और ठेकेदार को कास्ट-इन-प्लेस कंक्रीट की गुणवत्ता और स्थायित्व को सत्यापित करने की आवश्यकता है। इन घटनाओं में डालने की प्रक्रिया के दौरान बारिश के संपर्क में आने, क्यूरिंग यौगिकों के पोस्ट-एप्लिकेशन, प्लास्टिक संकोचन और कुछ घंटों के भीतर कुछ घंटों के भीतर, और कंक्रीट की बनावट और कंक्रीट की बनावट और इलाज शामिल हैं। यहां तक ​​कि अगर ताकत की आवश्यकताओं और अन्य सामग्री परीक्षणों को पूरा किया जाता है, तो इंजीनियरों को फुटपाथ भागों को हटाने और प्रतिस्थापन की आवश्यकता हो सकती है क्योंकि वे इस बारे में चिंतित हैं कि क्या इन-सीटू सामग्री मिश्रण डिजाइन विनिर्देशों को पूरा करती है।
इस मामले में, पेट्रोग्राफी और अन्य पूरक (लेकिन पेशेवर) परीक्षण विधियां ठोस मिश्रण की गुणवत्ता और स्थायित्व के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान कर सकती हैं और क्या वे कार्य विनिर्देशों को पूरा करते हैं।
चित्रा 1। 0.40 w/c (ऊपरी बाएं कोने) और 0.60 w/c (ऊपरी दाएं कोने) पर कंक्रीट पेस्ट के प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोप माइक्रोग्राफ के उदाहरण। निचला बाएं आंकड़ा एक ठोस सिलेंडर की प्रतिरोधकता को मापने के लिए डिवाइस को दिखाता है। निचला दाएं आंकड़ा मात्रा प्रतिरोधकता और w/c के बीच संबंध दिखाता है। एक ट्विनिंग कंपनी चुनायू किआओ और डीआरपी
अब्राम का नियम: "एक ठोस मिश्रण की संपीड़ित शक्ति इसके जल-सीमेंट अनुपात के विपरीत आनुपातिक है।"
प्रोफेसर डफ अब्राम्स ने पहली बार 1918 [1] में जल-सीमेंट अनुपात (w/c) और संपीड़ित शक्ति के बीच संबंध का वर्णन किया, और अब इसे अब्राम के कानून को तैयार किया जाता है: "कंक्रीट पानी/सीमेंट अनुपात की संपीड़ित शक्ति।" संपीड़ित शक्ति को नियंत्रित करने के अलावा, जल सीमेंट अनुपात (डब्ल्यू/सेमी) अब इष्ट है क्योंकि यह फ्लाई ऐश और स्लैग जैसे पूरक सीमेंटिंग सामग्री के साथ पोर्टलैंड सीमेंट के प्रतिस्थापन को पहचानता है। यह कंक्रीट स्थायित्व का एक प्रमुख पैरामीटर भी है। कई अध्ययनों से पता चला है कि ~ 0.45 से कम w/सेमी के साथ कंक्रीट मिश्रण आक्रामक वातावरण में टिकाऊ होते हैं, जैसे कि मिट्टी में सल्फेट की उच्च एकाग्रता के साथ, जो क्षेत्रों या उन क्षेत्रों के साथ फ्रीज-पिघलने वाले चक्रों के संपर्क में हैं।
केशिका छिद्र सीमेंट घोल का एक अंतर्निहित हिस्सा हैं। वे सीमेंट हाइड्रेशन उत्पादों और अस्वीकृत सीमेंट कणों के बीच की जगह से मिलकर बनते हैं जो कभी पानी से भरे होते थे। ] जब केशिका छिद्र जुड़े होते हैं, तो बाहरी वातावरण से द्रव पेस्ट के माध्यम से पलायन कर सकता है। इस घटना को पैठ कहा जाता है और स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए इसे कम से कम किया जाना चाहिए। टिकाऊ ठोस मिश्रण का माइक्रोस्ट्रक्चर यह है कि छिद्र जुड़े होने के बजाय खंडित होते हैं। यह तब होता है जब w/cm ~ 0.45 से कम होता है।
यद्यपि कठोर कंक्रीट के w/सेमी को सही ढंग से मापना बहुत मुश्किल है, एक विश्वसनीय विधि कठोर कास्ट-इन-प्लेस कंक्रीट की जांच के लिए एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता आश्वासन उपकरण प्रदान कर सकती है। प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी एक समाधान प्रदान करता है। इस तरह से ये कार्य करता है।
प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी एक तकनीक है जो सामग्री के विवरण को रोशन करने के लिए एपॉक्सी राल और फ्लोरोसेंट रंजक का उपयोग करती है। यह आमतौर पर चिकित्सा विज्ञान में उपयोग किया जाता है, और इसमें सामग्री विज्ञान में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग भी हैं। कंक्रीट में इस पद्धति का व्यवस्थित अनुप्रयोग लगभग 40 साल पहले डेनमार्क [3] में शुरू हुआ था; यह 1991 में नॉर्डिक देशों में कठोर कंक्रीट के w/c का अनुमान लगाने के लिए मानकीकृत किया गया था, और 1999 [4] में अपडेट किया गया था।
सीमेंट-आधारित सामग्रियों (यानी कंक्रीट, मोर्टार और ग्राउटिंग) के डब्ल्यू/सेमी को मापने के लिए, फ्लोरोसेंट एपॉक्सी का उपयोग लगभग 25 माइक्रोन या 1/1000 इंच (चित्रा 2) की मोटाई के साथ एक पतले खंड या कंक्रीट ब्लॉक बनाने के लिए किया जाता है। प्रक्रिया में कंक्रीट कोर या सिलेंडर शामिल है, जिसे लगभग 25 x 50 मिमी (1 x 2 इंच) के क्षेत्र के साथ फ्लैट कंक्रीट ब्लॉक (रिक्त स्थान कहा जाता है) में काटा जाता है। खाली एक कांच की स्लाइड से चिपकाया जाता है, एक वैक्यूम कक्ष में रखा जाता है, और एपॉक्सी राल को वैक्यूम के तहत पेश किया जाता है। जैसे -जैसे डब्ल्यू/सेमी बढ़ता है, कनेक्टिविटी और छिद्रों की संख्या बढ़ जाएगी, इसलिए अधिक एपॉक्सी पेस्ट में प्रवेश करेगी। हम एक माइक्रोस्कोप के नीचे गुच्छे की जांच करते हैं, विशेष फिल्टर के एक सेट का उपयोग करते हुए एपॉक्सी राल में फ्लोरोसेंट रंजक को उत्तेजित करने और अतिरिक्त संकेतों को फ़िल्टर करने के लिए। इन छवियों में, काले क्षेत्र कुल कणों और अस्वाभाविक सीमेंट कणों का प्रतिनिधित्व करते हैं। दोनों का छिद्र मूल रूप से 0%है। उज्ज्वल हरे रंग का सर्कल पोरसिटी (पोरसिटी नहीं) है, और पोरसिटी मूल रूप से 100%है। इनमें से एक विशेषता धब्बेदार हरा "पदार्थ" एक पेस्ट (चित्र 2) है। कंक्रीट की वृद्धि के डब्ल्यू/सेमी और केशिका पोरसिटी के रूप में, पेस्ट का अनूठा हरा रंग उज्जवल और उज्जवल हो जाता है (चित्र 3 देखें)।
चित्रा 2। एकत्रित कणों, voids (v) और पेस्ट दिखाने वाले गुच्छे की प्रतिदीप्ति माइक्रोग्राफ। क्षैतिज क्षेत्र की चौड़ाई ~ 1.5 मिमी है। एक ट्विनिंग कंपनी चुनायू किआओ और डीआरपी
चित्रा 3। गुच्छे के प्रतिदीप्ति माइक्रोग्राफ से पता चलता है कि जैसे -जैसे w/cm बढ़ता है, हरे रंग का पेस्ट धीरे -धीरे उज्जवल हो जाता है। ये मिश्रण वातित होते हैं और फ्लाई ऐश होते हैं। एक ट्विनिंग कंपनी चुनायू किआओ और डीआरपी
छवि विश्लेषण में छवियों से मात्रात्मक डेटा निकालना शामिल है। इसका उपयोग कई अलग -अलग वैज्ञानिक क्षेत्रों में किया जाता है, रिमोट सेंसिंग माइक्रोस्कोप से। डिजिटल छवि में प्रत्येक पिक्सेल अनिवार्य रूप से एक डेटा बिंदु बन जाता है। यह विधि हमें इन छवियों में देखी गई अलग -अलग हरी चमक के स्तर से संख्या संलग्न करने की अनुमति देती है। पिछले 20 वर्षों में, डेस्कटॉप कंप्यूटिंग पावर और डिजिटल छवि अधिग्रहण में क्रांति के साथ, छवि विश्लेषण अब एक व्यावहारिक उपकरण बन गया है जो कई माइक्रोस्कोपिस्ट (कंक्रीट पेट्रोलॉजिस्ट सहित) का उपयोग कर सकते हैं। हम अक्सर घोल की केशिका छिद्र को मापने के लिए छवि विश्लेषण का उपयोग करते हैं। समय के साथ, हमने पाया कि डब्ल्यू/सेमी और केशिका छिद्र के बीच एक मजबूत व्यवस्थित सांख्यिकीय सहसंबंध है, जैसा कि निम्नलिखित चित्र (चित्रा 4 और चित्रा 5) में दिखाया गया है।
चित्रा 4। पतले वर्गों के प्रतिदीप्ति माइक्रोग्राफ से प्राप्त डेटा का उदाहरण। यह ग्राफ एक ही फोटोमिकोग्राफ में दिए गए ग्रे स्तर पर पिक्सेल की संख्या को प्लॉट करता है। तीनों चोटियों एकत्रीकरण (नारंगी वक्र), पेस्ट (ग्रे क्षेत्र), और शून्य (सबसे दाईं ओर अनफिल्ड पीक) के अनुरूप हैं। पेस्ट की वक्र एक औसत छिद्र आकार और उसके मानक विचलन की गणना करने की अनुमति देती है। Chunyu Qiao और DRP, ट्विनिंग कंपनी चित्रा 5। यह ग्राफ शुद्ध सीमेंट, फ्लाई ऐश सीमेंट, और प्राकृतिक पॉज़ोलन बाइंडर से बना मिश्रण में W/CM औसत केशिका माप और 95% आत्मविश्वास अंतराल की एक श्रृंखला को सारांशित करता है। एक ट्विनिंग कंपनी चुनायू किआओ और डीआरपी
अंतिम विश्लेषण में, तीन स्वतंत्र परीक्षणों को यह साबित करने की आवश्यकता होती है कि ऑन-साइट कंक्रीट मिक्स डिज़ाइन विनिर्देश के साथ अनुपालन करता है। जहां तक ​​संभव हो, सभी स्वीकृति मानदंडों को पूरा करने वाले प्लेसमेंट से कोर नमूने प्राप्त करें, साथ ही संबंधित प्लेसमेंट से नमूने भी। स्वीकृत लेआउट से कोर को एक नियंत्रण नमूने के रूप में उपयोग किया जा सकता है, और आप इसे प्रासंगिक लेआउट के अनुपालन के मूल्यांकन के लिए एक बेंचमार्क के रूप में उपयोग कर सकते हैं।
हमारे अनुभव में, जब रिकॉर्ड वाले इंजीनियर इन परीक्षणों से प्राप्त डेटा को देखते हैं, तो वे आमतौर पर प्लेसमेंट को स्वीकार करते हैं यदि अन्य प्रमुख इंजीनियरिंग विशेषताओं (जैसे संपीड़ित शक्ति) को पूरा किया जाता है। डब्ल्यू/सेमी और गठन कारक के मात्रात्मक माप प्रदान करके, हम कई नौकरियों के लिए निर्दिष्ट परीक्षणों से परे जा सकते हैं ताकि यह साबित किया जा सके कि प्रश्न में मिश्रण में गुण हैं जो अच्छे स्थायित्व में अनुवाद करेंगे।
डेविड रोथस्टीन, पीएचडी, पीजी, एफएसीआई एक ट्विनिंग कंपनी डीआरपी के मुख्य लिथोग्राफर हैं। उनके पास 25 से अधिक वर्षों के पेशेवर पेट्रोलॉजिस्ट अनुभव हैं और व्यक्तिगत रूप से दुनिया भर में 2,000 से अधिक परियोजनाओं से 10,000 से अधिक नमूनों का निरीक्षण किया है। डॉ। चूनयू किआओ, डीआरपी के मुख्य वैज्ञानिक, एक ट्विनिंग कंपनी, एक भूविज्ञानी और सामग्री वैज्ञानिक हैं, जो सामग्री और प्राकृतिक और प्रसंस्कृत रॉक उत्पादों को सीमेंट करने में दस साल से अधिक का अनुभव रखते हैं। उनकी विशेषज्ञता में कंक्रीट के स्थायित्व का अध्ययन करने के लिए छवि विश्लेषण और प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी का उपयोग शामिल है, जिसमें लवण, क्षार-सिलिकॉन प्रतिक्रियाओं, और अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में रासायनिक हमले के कारण होने वाले नुकसान पर विशेष जोर दिया गया है।