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

కాంక్రీట్ పేవ్‌మెంట్ల నాణ్యత హామీలో కొత్త పరిణామాలు నాణ్యత, మన్నిక మరియు హైబ్రిడ్ డిజైన్ కోడ్‌లకు అనుగుణంగా ముఖ్యమైన సమాచారాన్ని అందించగలవు.
కాంక్రీట్ పేవ్మెంట్ నిర్మాణం అత్యవసర పరిస్థితులను చూడవచ్చు మరియు కాంట్రాక్టర్ కాస్ట్-ఇన్-ప్లేస్ కాంక్రీటు యొక్క నాణ్యత మరియు మన్నికను ధృవీకరించాలి. ఈ సంఘటనలలో పోయడం ప్రక్రియలో వర్షానికి గురికావడం, క్యూరింగ్ సమ్మేళనాల పోస్ట్-అప్లికేషన్, ప్లాస్టిక్ సంకోచం మరియు పోసిన కొన్ని గంటల్లో ప్లాస్టిక్ సంకోచం మరియు పగుళ్లు గంటలు మరియు కాంక్రీట్ ఆకృతి మరియు క్యూరింగ్ సమస్యలు ఉన్నాయి. బలం అవసరాలు మరియు ఇతర పదార్థ పరీక్షలు నెరవేర్చినప్పటికీ, ఇంజనీర్లకు పేవ్మెంట్ భాగాలను తొలగించడం మరియు మార్చడం అవసరం కావచ్చు ఎందుకంటే ఇన్-సిటు పదార్థాలు మిక్స్ డిజైన్ స్పెసిఫికేషన్లకు అనుగుణంగా ఉన్నాయా అనే దానిపై వారు ఆందోళన చెందుతున్నారు.
.
మూర్తి 1. 0.40 W/C (ఎగువ ఎడమ మూలలో) 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 చూపిస్తుంది. దిగువ కుడి బొమ్మ వాల్యూమ్ రెసిస్టివిటీ మరియు w/c మధ్య సంబంధాన్ని చూపుతుంది. చునియు కియావో మరియు డిఆర్పి, ఒక ట్వినింగ్ కంపెనీ
అబ్రమ్ యొక్క చట్టం: "కాంక్రీట్ మిశ్రమం యొక్క సంపీడన బలం దాని నీటి-సిమెంట్ నిష్పత్తికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది."
ప్రొఫెసర్ డఫ్ అబ్రమ్స్ మొదట 1918 లో నీటి-సిమెంట్ నిష్పత్తి (w/c) మరియు సంపీడన బలం మధ్య సంబంధాన్ని వివరించాడు మరియు ఇప్పుడు అబ్రమ్స్ చట్టం అని పిలువబడే వాటిని రూపొందించారు: “కాంక్రీట్ నీరు/సిమెంట్ నిష్పత్తి యొక్క సంపీడన బలం.” సంపీడన బలాన్ని నియంత్రించడంతో పాటు, నీటి సిమెంట్ నిష్పత్తి (w/cm) ఇప్పుడు అనుకూలంగా ఉంది, ఎందుకంటే పోర్ట్ ల్యాండ్ సిమెంటును ఫ్లై యాష్ మరియు స్లాగ్ వంటి అనుబంధ సిమెంటింగ్ పదార్థాలతో భర్తీ చేయడాన్ని ఇది గుర్తిస్తుంది. ఇది కాంక్రీట్ మన్నిక యొక్క కీలకమైన పరామితి. అనేక అధ్యయనాలు ~ 0.45 కన్నా తక్కువ w/cm తో కాంక్రీట్ మిశ్రమాలు దూకుడు పరిసరాలలో మన్నికైనవి అని తేలింది, ఫ్రీజ్-కరింత చక్రాలకు గురైన ప్రాంతాలు డీసింగ్ లవణాలు లేదా మట్టిలో సల్ఫేట్ అధిక సాంద్రత ఉన్న ప్రాంతాలు ఉన్నాయి.
కేశనాళిక రంధ్రాలు సిమెంట్ ముద్దలో స్వాభావిక భాగం. ఇవి ఒకప్పుడు నీటితో నిండిన సిమెంట్ హైడ్రేషన్ ఉత్పత్తులు మరియు అసంఖ్యాక సిమెంట్ కణాల మధ్య స్థలాన్ని కలిగి ఉంటాయి. [2] కేశనాళిక రంధ్రాలు ప్రవేశించిన లేదా చిక్కుకున్న రంధ్రాల కంటే చాలా చక్కగా ఉంటాయి మరియు వాటితో గందరగోళం చెందకూడదు. కేశనాళిక రంధ్రాలు అనుసంధానించబడినప్పుడు, బాహ్య వాతావరణం నుండి ద్రవం పేస్ట్ ద్వారా వలసపోతుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని చొచ్చుకుపోయేది అని పిలుస్తారు మరియు మన్నికను నిర్ధారించడానికి తగ్గించాలి. మన్నికైన కాంక్రీట్ మిశ్రమం యొక్క మైక్రోస్ట్రక్చర్ ఏమిటంటే, రంధ్రాలు కనెక్ట్ కాకుండా విభజించబడతాయి. W/cm ~ 0.45 కన్నా తక్కువ ఉన్నప్పుడు ఇది జరుగుతుంది.
గట్టిపడిన కాంక్రీటు యొక్క w/cm ని ఖచ్చితంగా కొలవడం చాలా కష్టం అయినప్పటికీ, నమ్మదగిన పద్ధతి గట్టిపడిన కాస్ట్-ఇన్-ప్లేస్ కాంక్రీటును పరిశోధించడానికి ఒక ముఖ్యమైన నాణ్యత హామీ సాధనాన్ని అందిస్తుంది. ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోపీ ఒక పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది. ఇది ఎలా పనిచేస్తుంది.
ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోపీ అనేది పదార్థాల వివరాలను ప్రకాశవంతం చేయడానికి ఎపోక్సీ రెసిన్ మరియు ఫ్లోరోసెంట్ రంగులను ఉపయోగించే సాంకేతికత. ఇది సాధారణంగా వైద్య శాస్త్రాలలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఇది మెటీరియల్స్ సైన్స్ లో ముఖ్యమైన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది. కాంక్రీటులో ఈ పద్ధతి యొక్క క్రమబద్ధమైన అనువర్తనం దాదాపు 40 సంవత్సరాల క్రితం డెన్మార్క్‌లో ప్రారంభమైంది [3]; గట్టిపడిన కాంక్రీటు యొక్క W/C ను అంచనా వేయడానికి ఇది 1991 లో నార్డిక్ దేశాలలో ప్రామాణీకరించబడింది మరియు 1999 లో నవీకరించబడింది [4].
సిమెంట్-ఆధారిత పదార్థాల (అంటే కాంక్రీటు, మోర్టార్ మరియు గ్రౌటింగ్) యొక్క w/cm ను కొలవడానికి, ఫ్లోరోసెంట్ ఎపోక్సీ సుమారు 25 మైక్రాన్లు లేదా 1/1000 అంగుళాల మందంతో సన్నని విభాగం లేదా కాంక్రీట్ బ్లాక్‌ను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు (మూర్తి 2). ఈ ప్రక్రియలో కాంక్రీట్ కోర్ లేదా సిలిండర్‌ను ఫ్లాట్ కాంక్రీట్ బ్లాకులుగా (ఖాళీలు అని పిలుస్తారు) కట్ చేస్తారు, సుమారు 25 x 50 మిమీ (1 x 2 అంగుళాలు). ఖాళీని గ్లాస్ స్లైడ్‌కు అతుక్కొని, వాక్యూమ్ చాంబర్‌లో ఉంచబడుతుంది మరియు ఎపోక్సీ రెసిన్ వాక్యూమ్ కింద ప్రవేశపెట్టబడుతుంది. W/cm పెరిగేకొద్దీ, కనెక్టివిటీ మరియు రంధ్రాల సంఖ్య పెరుగుతుంది, కాబట్టి ఎక్కువ ఎపోక్సీ పేస్ట్‌లోకి చొచ్చుకుపోతుంది. మేము మైక్రోస్కోప్ కింద రేకులను పరిశీలిస్తాము, ఎపోక్సీ రెసిన్లోని ఫ్లోరోసెంట్ రంగులను ఉత్తేజపరిచేందుకు మరియు అదనపు సంకేతాలను ఫిల్టర్ చేయడానికి ప్రత్యేక ఫిల్టర్ల సమితిని ఉపయోగించి మేము పరిశీలిస్తాము. ఈ చిత్రాలలో, నల్ల ప్రాంతాలు మొత్తం కణాలు మరియు అసంపూర్తిగా ఉన్న సిమెంట్ కణాలను సూచిస్తాయి. రెండింటి సచ్ఛిద్రత ప్రాథమికంగా 0%. ప్రకాశవంతమైన ఆకుపచ్చ వృత్తం సచ్ఛిద్రత (సచ్ఛిద్రత కాదు), మరియు సచ్ఛిద్రత ప్రాథమికంగా 100%. వీటిలో ఒకటి స్పెక్లెడ్ ​​గ్రీన్ “పదార్ధం” ఒక పేస్ట్ (మూర్తి 2). కాంక్రీటు యొక్క w/cm మరియు కేశనాళిక సచ్ఛిద్రత పెరిగేకొద్దీ, పేస్ట్ యొక్క ప్రత్యేకమైన ఆకుపచ్చ రంగు ప్రకాశవంతంగా మరియు ప్రకాశవంతంగా మారుతుంది (మూర్తి 3 చూడండి).
మూర్తి 2. సమగ్ర కణాలు, శూన్యాలు (V) మరియు పేస్ట్ చూపించే రేకుల ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోగ్రాఫ్. క్షితిజ సమాంతర క్షేత్ర వెడల్పు ~ 1.5 మిమీ. చునియు కియావో మరియు డిఆర్పి, ఒక ట్వినింగ్ కంపెనీ
మూర్తి 3. రేకులు యొక్క ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోగ్రాఫ్‌లు W/cm పెరిగేకొద్దీ, ఆకుపచ్చ పేస్ట్ క్రమంగా ప్రకాశవంతంగా మారుతుందని చూపిస్తుంది. ఈ మిశ్రమాలు ఎరేటెడ్ మరియు ఫ్లై బూడిదను కలిగి ఉంటాయి. చునియు కియావో మరియు డిఆర్పి, ఒక ట్వినింగ్ కంపెనీ
చిత్ర విశ్లేషణలో చిత్రాల నుండి పరిమాణాత్మక డేటాను తీయడం ఉంటుంది. ఇది రిమోట్ సెన్సింగ్ మైక్రోస్కోప్ నుండి అనేక విభిన్న శాస్త్రీయ రంగాలలో ఉపయోగించబడుతుంది. డిజిటల్ చిత్రంలోని ప్రతి పిక్సెల్ తప్పనిసరిగా డేటా పాయింట్ అవుతుంది. ఈ పద్ధతి ఈ చిత్రాలలో కనిపించే విభిన్న ఆకుపచ్చ ప్రకాశం స్థాయిలకు సంఖ్యలను అటాచ్ చేయడానికి ఈ పద్ధతి మాకు అనుమతిస్తుంది. గత 20 సంవత్సరాలుగా, డెస్క్‌టాప్ కంప్యూటింగ్ శక్తి మరియు డిజిటల్ ఇమేజ్ సముపార్జనలో విప్లవం తో, చిత్ర విశ్లేషణ ఇప్పుడు చాలా మంది మైక్రోస్కోపిస్టులు (కాంక్రీట్ పెట్రోలాజిస్టులతో సహా) ఉపయోగించగల ఆచరణాత్మక సాధనంగా మారింది. ముద్ద యొక్క కేశనాళిక సచ్ఛిద్రతను కొలవడానికి మేము తరచుగా చిత్ర విశ్లేషణను ఉపయోగిస్తాము. కాలక్రమేణా, కింది చిత్రంలో చూపిన విధంగా w/cm మరియు కేశనాళిక సచ్ఛిద్రత మధ్య బలమైన క్రమబద్ధమైన గణాంక సంబంధం ఉందని మేము కనుగొన్నాము (మూర్తి 4 మరియు మూర్తి 5)).
మూర్తి 4. సన్నని విభాగాల ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోగ్రాఫ్‌ల నుండి పొందిన డేటా యొక్క ఉదాహరణ. ఈ గ్రాఫ్ ఒకే ఫోటోమిక్రోగ్రాఫ్‌లో ఇచ్చిన బూడిద స్థాయిలో పిక్సెల్‌ల సంఖ్యను ప్లాట్ చేస్తుంది. మూడు శిఖరాలు కంకర (ఆరెంజ్ కర్వ్), పేస్ట్ (బూడిద ప్రాంతం) మరియు శూన్యత (కుడి వైపున నింపని శిఖరం) కు అనుగుణంగా ఉంటాయి. పేస్ట్ యొక్క వక్రరేఖ సగటు రంధ్రాల పరిమాణం మరియు దాని ప్రామాణిక విచలనాన్ని లెక్కించడానికి ఒకరిని అనుమతిస్తుంది. చునియు కియావో మరియు డిఆర్‌పి, 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 అంతరాల శ్రేణిని సంగ్రహిస్తుంది. చునియు కియావో మరియు డిఆర్పి, ఒక ట్వినింగ్ కంపెనీ
తుది విశ్లేషణలో, ఆన్-సైట్ కాంక్రీటు మిక్స్ డిజైన్ స్పెసిఫికేషన్‌కు అనుగుణంగా ఉందని నిరూపించడానికి మూడు స్వతంత్ర పరీక్షలు అవసరం. సాధ్యమైనంతవరకు, అన్ని అంగీకార ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉన్న నియామకాల నుండి కోర్ నమూనాలను పొందండి, అలాగే సంబంధిత నియామకాల నుండి నమూనాలను పొందండి. అంగీకరించబడిన లేఅవుట్ నుండి కోర్ని నియంత్రణ నమూనాగా ఉపయోగించవచ్చు మరియు సంబంధిత లేఅవుట్ యొక్క సమ్మతిని అంచనా వేయడానికి మీరు దీనిని బెంచ్ మార్క్‌గా ఉపయోగించవచ్చు.
మా అనుభవంలో, రికార్డులతో ఉన్న ఇంజనీర్లు ఈ పరీక్షల నుండి పొందిన డేటాను చూసినప్పుడు, ఇతర కీ ఇంజనీరింగ్ లక్షణాలు (సంపీడన బలం వంటివి) నెరవేర్చినట్లయితే అవి సాధారణంగా ప్లేస్‌మెంట్‌ను అంగీకరిస్తాయి. W/cm మరియు నిర్మాణ కారకం యొక్క పరిమాణాత్మక కొలతలను అందించడం ద్వారా, ప్రశ్నలోని మిశ్రమం మంచి మన్నికగా అనువదించే లక్షణాలను కలిగి ఉందని నిరూపించడానికి మేము చాలా ఉద్యోగాల కోసం పేర్కొన్న పరీక్షలకు మించి వెళ్ళవచ్చు.
డేవిడ్ రోత్‌స్టెయిన్, పిహెచ్‌డి, పిజి, ఫేసి డిఆర్‌పి, ట్వినింగ్ కంపెనీ యొక్క చీఫ్ లిథోగ్రాఫర్. అతను 25 సంవత్సరాల కంటే డాక్టర్ చున్యు కియావో, డిఆర్పి యొక్క చీఫ్ సైంటిస్ట్, ట్వినింగ్ కంపెనీ, జియాలజిస్ట్ మరియు మెటీరియల్స్ సైంటిస్ట్, సిమెంటు పదార్థాలు మరియు సహజ మరియు ప్రాసెస్ చేసిన రాక్ ఉత్పత్తులను సిమెంటింగ్ చేయడంలో పదేళ్ల కంటే ఎక్కువ అనుభవం ఉంది. అతని నైపుణ్యం కాంక్రీటు యొక్క మన్నికను అధ్యయనం చేయడానికి ఇమేజ్ అనాలిసిస్ మరియు ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించడం, డీసింగ్ లవణాలు, క్షార-సిలికాన్ ప్రతిచర్యలు మరియు మురుగునీటి శుద్ధి కర్మాగారాలలో రసాయన దాడి వల్ల కలిగే నష్టానికి ప్రత్యేక ప్రాధాన్యత.