పెట్రోగ్రఫీ మరియు ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోప్ ఉపయోగించి కాంక్రీట్ పేవ్‌మెంట్ మిక్స్ డిజైన్ యొక్క నాణ్యత హామీలో పురోగతి

కాంక్రీట్ పేవ్‌మెంట్‌ల నాణ్యత హామీలో కొత్త పరిణామాలు నాణ్యత, మన్నిక మరియు హైబ్రిడ్ డిజైన్ కోడ్‌ల సమ్మతి గురించి ముఖ్యమైన సమాచారాన్ని అందించగలవు.
కాంక్రీట్ పేవ్‌మెంట్ నిర్మాణం అత్యవసర పరిస్థితులను చూడవచ్చు మరియు కాంట్రాక్టర్ తారాగణం-ఇన్-ప్లేస్ కాంక్రీటు నాణ్యత మరియు మన్నికను ధృవీకరించాలి. ఈ సంఘటనలలో కురిసే ప్రక్రియలో వర్షానికి గురికావడం, క్యూరింగ్ సమ్మేళనాలను అప్లై చేయడం, ప్లాస్టిక్ సంకోచం మరియు పోయడం తర్వాత కొన్ని గంటల్లో పగుళ్లు ఏర్పడడం మరియు కాంక్రీట్ టెక్స్చరింగ్ మరియు క్యూరింగ్ సమస్యలు ఉన్నాయి. బలం అవసరాలు మరియు ఇతర మెటీరియల్ పరీక్షలు నెరవేరినప్పటికీ, ఇంజనీర్‌లు పేవ్‌మెంట్ భాగాలను తీసివేయడం మరియు భర్తీ చేయడం అవసరం కావచ్చు ఎందుకంటే ఇన్-సిటు మెటీరియల్స్ మిక్స్ డిజైన్ స్పెసిఫికేషన్‌లకు అనుగుణంగా ఉన్నాయో లేదో అని వారు ఆందోళన చెందుతున్నారు.
ఈ సందర్భంలో, పెట్రోగ్రఫీ మరియు ఇతర పరిపూరకరమైన (కానీ ప్రొఫెషనల్) పరీక్షా పద్ధతులు కాంక్రీట్ మిశ్రమాల నాణ్యత మరియు మన్నిక మరియు అవి పని నిర్దేశాలకు అనుగుణంగా ఉన్నాయా లేదా అనే దాని గురించి ముఖ్యమైన సమాచారాన్ని అందించగలవు.
మూర్తి 1. 0.40 w/c (ఎగువ ఎడమ మూల) మరియు 0.60 w/c (ఎగువ కుడి మూలలో) వద్ద కాంక్రీట్ పేస్ట్ యొక్క ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోప్ మైక్రోగ్రాఫ్‌ల ఉదాహరణలు. దిగువ ఎడమ బొమ్మ కాంక్రీట్ సిలిండర్ యొక్క రెసిస్టివిటీని కొలిచే పరికరాన్ని చూపుతుంది. దిగువ కుడి బొమ్మ వాల్యూమ్ రెసిస్టివిటీ మరియు w/c మధ్య సంబంధాన్ని చూపుతుంది. చున్యు కియావో మరియు DRP, ఒక ట్వైనింగ్ కంపెనీ
అబ్రామ్ చట్టం: "కాంక్రీట్ మిశ్రమం యొక్క సంపీడన బలం దాని నీరు-సిమెంట్ నిష్పత్తికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది."
ప్రొఫెసర్ డఫ్ అబ్రమ్స్ మొదటగా 1918లో నీరు-సిమెంట్ నిష్పత్తి (w/c) మరియు సంపీడన బలం మధ్య సంబంధాన్ని వివరించాడు [1], మరియు ఇప్పుడు అబ్రామ్ యొక్క చట్టాన్ని రూపొందించారు: "కాంక్రీట్ నీరు/సిమెంట్ నిష్పత్తి యొక్క సంపీడన బలం." సంపీడన బలాన్ని నియంత్రించడంతో పాటు, నీటి సిమెంట్ నిష్పత్తి (w/cm) ఇప్పుడు అనుకూలంగా ఉంది, ఎందుకంటే ఇది పోర్ట్‌ల్యాండ్ సిమెంట్‌ను ఫ్లై యాష్ మరియు స్లాగ్ వంటి అనుబంధ సిమెంటింగ్ మెటీరియల్‌లతో భర్తీ చేయడాన్ని గుర్తించింది. ఇది కాంక్రీటు మన్నిక యొక్క కీలక పరామితి కూడా. అనేక అధ్యయనాలు ~0.45 కంటే తక్కువ w/cm ఉన్న కాంక్రీట్ మిశ్రమాలు డీసింగ్ లవణాలతో ఫ్రీజ్-థా సైకిల్స్‌కు గురయ్యే ప్రాంతాలు లేదా మట్టిలో సల్ఫేట్ ఎక్కువగా ఉండే ప్రాంతాలు వంటి దూకుడు వాతావరణంలో మన్నికైనవి అని చూపించాయి.
కేశనాళిక రంధ్రాలు సిమెంట్ స్లర్రీలో అంతర్లీనంగా ఉంటాయి. అవి సిమెంట్ హైడ్రేషన్ ఉత్పత్తులు మరియు ఒకప్పుడు నీటితో నిండిన హైడ్రేషన్ లేని సిమెంట్ రేణువుల మధ్య ఖాళీని కలిగి ఉంటాయి. [2] కేశనాళిక రంధ్రాలు ప్రవేశించిన లేదా చిక్కుకున్న రంధ్రాల కంటే చాలా సూక్ష్మంగా ఉంటాయి మరియు వాటితో గందరగోళం చెందకూడదు. కేశనాళిక రంధ్రాలు అనుసంధానించబడినప్పుడు, బాహ్య వాతావరణం నుండి ద్రవం పేస్ట్ ద్వారా వలసపోతుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని వ్యాప్తి అని పిలుస్తారు మరియు మన్నికను నిర్ధారించడానికి తప్పనిసరిగా తగ్గించాలి. మన్నికైన కాంక్రీట్ మిశ్రమం యొక్క మైక్రోస్ట్రక్చర్ రంధ్రాలు కనెక్ట్ కాకుండా విభజించబడ్డాయి. w/cm ~0.45 కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు ఇది జరుగుతుంది.
గట్టిపడిన కాంక్రీటు యొక్క w/cmని ఖచ్చితంగా కొలవడం చాలా కష్టం అయినప్పటికీ, గట్టిపడిన తారాగణం-ఇన్-ప్లేస్ కాంక్రీటును పరిశోధించడానికి విశ్వసనీయ పద్ధతి ఒక ముఖ్యమైన నాణ్యత హామీ సాధనాన్ని అందిస్తుంది. ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోపీ ఒక పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది. ఇది ఎలా పని చేస్తుంది.
ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోపీ అనేది పదార్థాల వివరాలను ప్రకాశవంతం చేయడానికి ఎపోక్సీ రెసిన్ మరియు ఫ్లోరోసెంట్ డైలను ఉపయోగించే ఒక సాంకేతికత. ఇది సర్వసాధారణంగా వైద్య శాస్త్రాలలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఇది మెటీరియల్ సైన్స్‌లో కూడా ముఖ్యమైన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది. కాంక్రీటులో ఈ పద్ధతి యొక్క క్రమబద్ధమైన అనువర్తనం దాదాపు 40 సంవత్సరాల క్రితం డెన్మార్క్‌లో ప్రారంభమైంది [3]; గట్టిపడిన కాంక్రీటు యొక్క w/c అంచనా వేయడానికి 1991లో ఇది నార్డిక్ దేశాలలో ప్రమాణీకరించబడింది మరియు 1999లో నవీకరించబడింది [4].
సిమెంట్-ఆధారిత పదార్థాల (అంటే కాంక్రీటు, మోర్టార్ మరియు గ్రౌటింగ్) యొక్క w/cm కొలవడానికి, ఫ్లోరోసెంట్ ఎపోక్సీని సుమారు 25 మైక్రాన్లు లేదా 1/1000 అంగుళాల మందంతో ఒక సన్నని సెక్షన్ లేదా కాంక్రీట్ బ్లాక్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు (మూర్తి 2). ఈ ప్రక్రియలో కాంక్రీట్ కోర్ లేదా సిలిండర్ సుమారు 25 x 50 మిమీ (1 x 2 అంగుళాలు) విస్తీర్ణంతో ఫ్లాట్ కాంక్రీట్ బ్లాక్‌లుగా (ఖాళీలు అని పిలుస్తారు) కత్తిరించబడుతుంది. ఖాళీని ఒక గ్లాస్ స్లయిడ్‌కు అతుక్కొని, వాక్యూమ్ చాంబర్‌లో ఉంచుతారు మరియు వాక్యూమ్ కింద ఎపాక్సి రెసిన్ ప్రవేశపెట్టబడుతుంది. w/cm పెరిగేకొద్దీ, కనెక్టివిటీ మరియు రంధ్రాల సంఖ్య పెరుగుతుంది, కాబట్టి ఎక్కువ ఎపోక్సీ పేస్ట్‌లోకి చొచ్చుకుపోతుంది. మేము ఎపోక్సీ రెసిన్‌లోని ఫ్లోరోసెంట్ రంగులను ఉత్తేజపరిచేందుకు మరియు అదనపు సంకేతాలను ఫిల్టర్ చేయడానికి ప్రత్యేక ఫిల్టర్‌ల సమితిని ఉపయోగించి సూక్ష్మదర్శిని క్రింద రేకులను పరిశీలిస్తాము. ఈ చిత్రాలలో, నలుపు ప్రాంతాలు మొత్తం కణాలు మరియు హైడ్రేటెడ్ సిమెంట్ కణాలను సూచిస్తాయి. రెండింటి యొక్క సచ్ఛిద్రత ప్రాథమికంగా 0%. ప్రకాశవంతమైన ఆకుపచ్చ వృత్తం సచ్ఛిద్రత (సచ్ఛిద్రత కాదు), మరియు సారంధ్రత ప్రాథమికంగా 100%. ఈ లక్షణాలలో ఒకటి మచ్చల ఆకుపచ్చ “పదార్థం” ఒక పేస్ట్ (మూర్తి 2). కాంక్రీటు యొక్క w/cm మరియు కేశనాళిక సచ్ఛిద్రత పెరుగుదలతో, పేస్ట్ యొక్క ఏకైక ఆకుపచ్చ రంగు ప్రకాశవంతంగా మరియు ప్రకాశవంతంగా మారుతుంది (మూర్తి 3 చూడండి).
మూర్తి 2. సమీకృత కణాలు, శూన్యాలు (v) మరియు పేస్ట్‌ను చూపుతున్న ఫ్లేక్స్ యొక్క ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోగ్రాఫ్. క్షితిజ సమాంతర ఫీల్డ్ వెడల్పు ~ 1.5 మిమీ. చున్యు కియావో మరియు DRP, ఒక ట్వైనింగ్ కంపెనీ
మూర్తి 3. ఫ్లేక్స్ యొక్క ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోగ్రాఫ్‌లు w/cm పెరిగేకొద్దీ, ఆకుపచ్చ పేస్ట్ క్రమంగా ప్రకాశవంతంగా మారుతుందని చూపిస్తుంది. ఈ మిశ్రమాలు ఎయిరేటేడ్ మరియు ఫ్లై యాష్ కలిగి ఉంటాయి. చున్యు కియావో మరియు DRP, ఒక ట్వైనింగ్ కంపెనీ
చిత్ర విశ్లేషణ అనేది చిత్రాల నుండి పరిమాణాత్మక డేటాను సంగ్రహించడం. ఇది రిమోట్ సెన్సింగ్ మైక్రోస్కోప్ నుండి అనేక విభిన్న శాస్త్రీయ రంగాలలో ఉపయోగించబడుతుంది. డిజిటల్ ఇమేజ్‌లోని ప్రతి పిక్సెల్ తప్పనిసరిగా డేటా పాయింట్ అవుతుంది. ఈ పద్దతి ఈ చిత్రాలలో కనిపించే వివిధ ఆకుపచ్చ ప్రకాశం స్థాయిలకు సంఖ్యలను జోడించడానికి అనుమతిస్తుంది. గత 20 సంవత్సరాలుగా, డెస్క్‌టాప్ కంప్యూటింగ్ పవర్ మరియు డిజిటల్ ఇమేజ్ అక్విజిషన్‌లో విప్లవంతో, ఇమేజ్ విశ్లేషణ ఇప్పుడు చాలా మంది మైక్రోస్కోపిస్టులు (కాంక్రీట్ పెట్రోలజిస్ట్‌లతో సహా) ఉపయోగించగల ఆచరణాత్మక సాధనంగా మారింది. స్లర్రీ యొక్క కేశనాళిక సచ్ఛిద్రతను కొలవడానికి మేము తరచుగా చిత్ర విశ్లేషణను ఉపయోగిస్తాము. కాలక్రమేణా, కింది చిత్రంలో చూపిన విధంగా w/cm మరియు కేశనాళిక సచ్ఛిద్రత మధ్య బలమైన క్రమబద్ధమైన గణాంక సహసంబంధం ఉందని మేము కనుగొన్నాము (మూర్తి 4 మరియు మూర్తి 5) ).
మూర్తి 4. సన్నని విభాగాల ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోగ్రాఫ్‌ల నుండి పొందిన డేటా యొక్క ఉదాహరణ. ఈ గ్రాఫ్ ఒకే ఫోటోమైక్రోగ్రాఫ్‌లో ఇచ్చిన బూడిద స్థాయిలో పిక్సెల్‌ల సంఖ్యను ప్లాట్ చేస్తుంది. మూడు శిఖరాలు మొత్తం (ఆరెంజ్ కర్వ్), పేస్ట్ (బూడిద ప్రాంతం) మరియు శూన్యం (కుడివైపున పూరించని శిఖరం)కి అనుగుణంగా ఉంటాయి. పేస్ట్ యొక్క వక్రత సగటు రంధ్రాల పరిమాణాన్ని మరియు దాని ప్రామాణిక విచలనాన్ని లెక్కించడానికి అనుమతిస్తుంది. Chunyu Qiao మరియు DRP, ట్వినింగ్ కంపెనీ మూర్తి 5. ఈ గ్రాఫ్ స్వచ్ఛమైన సిమెంట్, ఫ్లై యాష్ సిమెంట్ మరియు సహజ పోజోలన్ బైండర్‌తో కూడిన మిశ్రమంలో w/cm సగటు కేశనాళిక కొలతలు మరియు 95% విశ్వాస విరామాల శ్రేణిని సంగ్రహిస్తుంది. చున్యు కియావో మరియు DRP, ఒక ట్వైనింగ్ కంపెనీ
తుది విశ్లేషణలో, ఆన్-సైట్ కాంక్రీటు మిక్స్ డిజైన్ స్పెసిఫికేషన్‌కు అనుగుణంగా ఉందని నిరూపించడానికి మూడు స్వతంత్ర పరీక్షలు అవసరం. సాధ్యమైనంత వరకు, అన్ని అంగీకార ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉండే ప్లేస్‌మెంట్‌ల నుండి కోర్ నమూనాలను అలాగే సంబంధిత ప్లేస్‌మెంట్‌ల నుండి నమూనాలను పొందండి. ఆమోదించబడిన లేఅవుట్ నుండి కోర్ నియంత్రణ నమూనాగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు సంబంధిత లేఅవుట్ యొక్క సమ్మతిని మూల్యాంకనం చేయడానికి మీరు దానిని బెంచ్‌మార్క్‌గా ఉపయోగించవచ్చు.
మా అనుభవంలో, రికార్డులు కలిగిన ఇంజనీర్లు ఈ పరీక్షల నుండి పొందిన డేటాను చూసినప్పుడు, ఇతర కీలక ఇంజనీరింగ్ లక్షణాలు (కంప్రెసివ్ స్ట్రెంగ్త్ వంటివి) కలిసినట్లయితే వారు సాధారణంగా ప్లేస్‌మెంట్‌ను అంగీకరిస్తారు. w/cm మరియు ఫార్మేషన్ ఫ్యాక్టర్ యొక్క పరిమాణాత్మక కొలతలను అందించడం ద్వారా, సందేహాస్పద మిశ్రమం మంచి మన్నికగా అనువదించే లక్షణాలను కలిగి ఉందని నిరూపించడానికి మేము అనేక ఉద్యోగాల కోసం పేర్కొన్న పరీక్షలను మించి వెళ్లవచ్చు.
డేవిడ్ రోత్‌స్టెయిన్, Ph.D., PG, FACI DRP, ఎ ట్వినింగ్ కంపెనీకి చీఫ్ లితోగ్రాఫర్. అతను 25 సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ ప్రొఫెషనల్ పెట్రోలజిస్ట్ అనుభవం కలిగి ఉన్నాడు మరియు ప్రపంచవ్యాప్తంగా 2,000 కంటే ఎక్కువ ప్రాజెక్ట్‌ల నుండి 10,000 కంటే ఎక్కువ నమూనాలను వ్యక్తిగతంగా తనిఖీ చేశాడు. Dr. Chunyu Qiao, DRP, ఒక ట్వినింగ్ కంపెనీ యొక్క ప్రధాన శాస్త్రవేత్త, సిమెంటింగ్ మెటీరియల్స్ మరియు సహజ మరియు ప్రాసెస్ చేయబడిన రాక్ ఉత్పత్తులలో పది సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ అనుభవం ఉన్న భూగర్భ శాస్త్రవేత్త మరియు మెటీరియల్ సైంటిస్ట్. కాంక్రీటు యొక్క మన్నికను అధ్యయనం చేయడానికి ఇమేజ్ విశ్లేషణ మరియు ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించడం అతని నైపుణ్యం, డీసింగ్ లవణాలు, క్షార-సిలికాన్ ప్రతిచర్యలు మరియు మురుగునీటి శుద్ధి కర్మాగారాల్లో రసాయన దాడి వల్ల కలిగే నష్టంపై ప్రత్యేక దృష్టి సారిస్తుంది.