Perkembangan baru dalam jaminan kualitas trotoar beton dapat memberikan informasi penting tentang kualitas, daya tahan, dan kepatuhan dengan kode desain hibrida.
Konstruksi trotoar beton dapat melihat keadaan darurat, dan kontraktor perlu memverifikasi kualitas dan daya tahan beton di tempat. Peristiwa-peristiwa ini termasuk paparan hujan selama proses penuangan, pasca-aplikasi senyawa curing, penyusutan plastik dan jam retak dalam beberapa jam setelah menuangkan, dan masalah tekstur dan curing beton. Bahkan jika persyaratan kekuatan dan tes material lainnya terpenuhi, insinyur mungkin memerlukan penghapusan dan penggantian suku cadang perkerasan karena mereka khawatir tentang apakah bahan in-situ memenuhi spesifikasi desain campuran.
Dalam hal ini, petrografi dan metode pengujian komplementer (tetapi profesional) lainnya dapat memberikan informasi penting tentang kualitas dan daya tahan campuran beton dan apakah mereka memenuhi spesifikasi kerja.
Gambar 1. Contoh mikroskop fluoresensi mikrograf pasta beton pada 0,40 W/C (sudut kiri atas) dan 0,60 W/C (sudut kanan atas). Gambar kiri bawah menunjukkan perangkat untuk mengukur resistivitas silinder beton. Gambar kanan bawah menunjukkan hubungan antara resistivitas volume dan W/C. Chunyu Qiao dan DRP, sebuah perusahaan yang melilit
Hukum Abram: "Kekuatan tekan campuran beton berbanding terbalik dengan rasio air semennya."
Professor Duff Abrams first described the relationship between water-cement ratio (w/c) and compressive strength in 1918 [1], and formulated what is now called Abram's law: “The compressive strength of concrete Water/cement ratio.” In addition to controlling the compressive strength, the water cement ratio (w/cm) is now favored because it recognizes the replacement of Portland cement with supplementary cementing materials such as fly ash and slag. Ini juga merupakan parameter kunci dari daya tahan beton. Many studies have shown that concrete mixtures with w/cm lower than ~0.45 are durable in aggressive environments, such as areas exposed to freeze-thaw cycles with deicing salts or areas where there is a high concentration of sulfate in the soil.
Pori -pori kapiler adalah bagian yang melekat dari bubur semen. Mereka terdiri dari ruang antara produk hidrasi semen dan partikel semen yang tidak terhidrasi yang dulunya diisi dengan air. [2] Pori -pori kapiler jauh lebih halus daripada pori -pori yang terikat atau terperangkap dan tidak boleh disamakan dengan mereka. Ketika pori -pori kapiler terhubung, cairan dari lingkungan eksternal dapat bermigrasi melalui pasta. Fenomena ini disebut penetrasi dan harus diminimalkan untuk memastikan daya tahan. Struktur mikro dari campuran beton yang tahan lama adalah bahwa pori -pori tersegmentasi daripada terhubung. Ini terjadi ketika w/cm kurang dari ~ 0,45.
Meskipun sangat sulit untuk secara akurat mengukur w/cm beton yang dikeraskan, metode yang dapat diandalkan dapat memberikan alat penjaminan kualitas yang penting untuk menyelidiki beton cor-in-place yang dikeraskan. Mikroskop fluoresensi memberikan solusi. Beginilah cara kerjanya.
Mikroskop fluoresensi adalah teknik yang menggunakan resin epoksi dan pewarna fluorescent untuk menerangi detail bahan. Ini paling umum digunakan dalam ilmu kedokteran, dan juga memiliki aplikasi penting dalam ilmu material. Aplikasi sistematis dari metode ini dalam beton dimulai hampir 40 tahun yang lalu di Denmark [3]; Itu distandarisasi di negara -negara Nordik pada tahun 1991 untuk memperkirakan w/c beton yang dikeraskan, dan diperbarui pada tahun 1999 [4].
Untuk mengukur w/cm bahan berbasis semen (yaitu beton, mortar, dan grouting), epoksi fluorescent digunakan untuk membuat bagian tipis atau blok beton dengan ketebalan sekitar 25 mikron atau 1/1000 inci (Gambar 2). Proses ini melibatkan inti beton atau silinder dipotong menjadi blok beton datar (disebut kosong) dengan luas sekitar 25 x 50 mm (1 x 2 inci). Kosongnya direkatkan pada slide kaca, ditempatkan di ruang vakum, dan resin epoksi diperkenalkan di bawah vakum. Dengan meningkatnya W/cm, konektivitas dan jumlah pori akan meningkat, sehingga lebih banyak epoksi akan menembus ke dalam pasta. Kami memeriksa serpihan di bawah mikroskop, menggunakan satu set filter khusus untuk menggairahkan pewarna fluorescent dalam resin epoksi dan menyaring sinyal berlebih. Dalam gambar -gambar ini, area hitam mewakili partikel agregat dan partikel semen yang tidak terhidrasi. Porositas keduanya pada dasarnya 0%. Lingkaran hijau cerah adalah porositas (bukan porositas), dan porositas pada dasarnya 100%. Salah satu fitur ini "zat" hijau berbintik -bintik adalah pasta (Gambar 2). Saat w/cm dan porositas kapiler peningkatan beton, warna hijau yang unik dari pasta menjadi lebih cerah dan lebih cerah (lihat Gambar 3).
Gambar 2. Mikrograf fluoresensi serpihan menunjukkan partikel agregat, rongga (V) dan pasta. Lebar bidang horizontal adalah ~ 1,5 mm. Chunyu Qiao dan DRP, sebuah perusahaan yang melilit
Gambar 3. Mikrograf fluoresensi serpihan menunjukkan bahwa seiring meningkatnya W/cm, pasta hijau secara bertahap menjadi lebih cerah. Campuran ini diangin dan mengandung abu terbang. Chunyu Qiao dan DRP, sebuah perusahaan yang melilit
Analisis gambar melibatkan mengekstraksi data kuantitatif dari gambar. Ini digunakan di banyak bidang ilmiah yang berbeda, dari mikroskop penginderaan jauh. Setiap piksel dalam gambar digital pada dasarnya menjadi titik data. Metode ini memungkinkan kita untuk melampirkan angka ke berbagai tingkat kecerahan hijau yang terlihat pada gambar -gambar ini. Selama sekitar 20 tahun terakhir, dengan revolusi dalam kekuatan komputasi desktop dan akuisisi gambar digital, analisis gambar kini telah menjadi alat praktis yang dapat digunakan oleh banyak ahli mikroskop (termasuk petrologi beton). Kami sering menggunakan analisis gambar untuk mengukur porositas kapiler bubur. Seiring waktu, kami menemukan bahwa ada korelasi statistik sistematis yang kuat antara W/cm dan porositas kapiler, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut (Gambar 4 dan Gambar 5)).
Gambar 4. Contoh data yang diperoleh dari mikrograf fluoresensi bagian tipis. Grafik ini merencanakan jumlah piksel pada tingkat abu -abu yang diberikan dalam satu fotomikrograf. Tiga puncak sesuai dengan agregat (kurva oranye), pasta (area abu -abu), dan batal (puncak yang tidak terisi di paling kanan). Kurva pasta memungkinkan seseorang untuk menghitung ukuran pori rata -rata dan deviasinya. Chunyu Qiao dan DRP, Perusahaan Twining Gambar 5. Grafik ini merangkum serangkaian pengukuran kapiler rata -rata W/cm dan interval kepercayaan 95% dalam campuran yang terdiri dari semen murni, semen abu terbang, dan pengikat pozzolan alami. Chunyu Qiao dan DRP, sebuah perusahaan yang melilit
Dalam analisis akhir, tiga tes independen diperlukan untuk membuktikan bahwa beton di tempat mematuhi spesifikasi desain campuran. Sejauh mungkin, dapatkan sampel inti dari penempatan yang memenuhi semua kriteria penerimaan, serta sampel dari penempatan terkait. Inti dari tata letak yang diterima dapat digunakan sebagai sampel kontrol, dan Anda dapat menggunakannya sebagai tolok ukur untuk mengevaluasi kepatuhan tata letak yang relevan.
Dalam pengalaman kami, ketika insinyur dengan catatan melihat data yang diperoleh dari tes ini, mereka biasanya menerima penempatan jika karakteristik rekayasa kunci lainnya (seperti kekuatan tekan) terpenuhi. Dengan memberikan pengukuran kuantitatif W/CM dan faktor pembentukan, kita dapat melampaui tes yang ditentukan untuk banyak pekerjaan untuk membuktikan bahwa campuran tersebut memiliki sifat yang akan diterjemahkan menjadi daya tahan yang baik.
David Rothstein, Ph.D., PG, Faci adalah kepala litografer DRP, sebuah perusahaan yang melilit. He has more than 25 years of professional petrologist experience and personally inspected more than 10,000 samples from more than 2,000 projects around the world. Dr. Chunyu Qiao, the chief scientist of DRP, a Twining Company, is a geologist and materials scientist with more than ten years of experience in cementing materials and natural and processed rock products. His expertise includes the use of image analysis and fluorescence microscopy to study the durability of concrete, with special emphasis on the damage caused by deicing salts, alkali-silicon reactions, and chemical attack in wastewater treatment plants.
Waktu posting: Sep-07-2021