Novae progressiones in qualitate pavimentorum cementitiorum curanda informationes magni momenti de qualitate, firmitate, et obsequio cum codicibus designandi hybridicis praebere possunt.
Constructio pavimenti concreti casus fortuitos videre potest, et conductor qualitatem et firmitatem concreti in situ fusi verificare debet. Haec eventa includunt expositionem pluviae dum funditur, post applicationem compositorum curantium, contractionem plasticam et fissuras intra paucas horas post fusionem, et problemata texturae et curationis concreti. Etiam si requisita roboris et aliae probationes materiae implentur, ingeniarii remotionem et substitutionem partium pavimenti requirere possunt, quia solliciti sunt utrum materiae in situ specificationibus designationis mixturae satisfaciant necne.
Hoc in casu, petrographia aliaeque methodi probationum complementariae (sed professionales) informationes magni momenti de qualitate et firmitate mixturarum concretarum et utrum specificationibus operis satisfaciant praebere possunt.
Figura 1. Exempla micrographiarum microscopii fluorescentiae pastae concretae ad 0.40 w/c (angulus superior sinister) et 0.60 w/c (angulus superior dexter). Figura inferior sinistra instrumentum ad resistivitatem cylindri concreti metiendam ostendit. Figura inferior dextra relationem inter resistivitatem voluminis et w/c ostendit. Chunyu Qiao et DRP, societas Twining.
Lex Abrami: "Robur compressionis mixturae concretae est inverse proportionale proportioni aquae et cementi."
Professor Duff Abrams primum anno 1918 relationem inter proportionem aquae et cementi (w/c) et vim compressionis descripsit [1], et legem, quae nunc lex Abrami appellatur, formulavit: "Vis compressionis concreti, proportio aquae ad cementum." Praeter moderationem vim compressionis, proportio aquae et cementi (w/cm) nunc praefertur, quia substitutionem cementi Portland cum materiis cementis supplementariis, ut cinere volatili et scoria, agnoscit. Etiam parametrus clavis est durabilitatis concreti. Multae investigationes demonstraverunt mixturas concreti cum w/cm inferiore quam ~0.45 durabiles esse in ambitu aggressivo, ut in areis cyclis congelationis et liquefactionis cum salibus degelientibus expositis vel in areis ubi alta concentratio sulfatis in solo est.
Pori capillares pars inherens mixturae cementi sunt. Constant ex spatio inter producta hydrationis cementi et particulas cementi non hydratas quae olim aqua plenae erant. [2] Pori capillares multo tenuiores sunt quam pori implicati vel capti et cum eis non confundendi sunt. Cum pori capillares connexi sunt, liquor ex ambiente externo per pastam migrare potest. Hoc phaenomenon penetratio appellatur et ad durabilitatem conservandam imminui debet. Microstructura mixturae cementi durabilis est ut pori segmentati sint potius quam connexi. Hoc fit cum w/cm minus quam ~0.45 est.
Quamquam nota est difficultatem accurate metiri proportionem latitudinis per centimetrum (w/cm) concreti indurati, methodus certa instrumentum magni momenti praebere potest ad qualitatem curandam ad investigandum concretum in situ fusum et induratum. Microscopia fluorescentiae solutionem praebet. Hoc modo res se habet.
Microscopia fluorescens est ars quae resinam epoxydicam et tincturas fluorescentes ad illuminandas materiarum partes adhibet. In scientiis medicis frequentissime adhibetur, et etiam applicationes importantes in scientia materialium habet. Systematica huius methodi applicatio in concreto fere quadraginta abhinc annis in Dania coepit [3]; in terris Nordicis anno 1991 normata est ad aestimandam proportionem aquae et calorem concreti indurati, et anno 1999 renovata est [4].
Ad mensurandum proportionem latitudinis per centimetrum (w/cm) materiarum cemento fundatarum (id est, concreti, mortarii, et cementi), resina epoxydica fluorescens adhibetur ad fabricandam tenuem sectionem vel laterem concretum crassitudine circiter 25 micronum vel 1/1000 pollicis (Figura 2). Processus constat ex eo: nucleus concretus vel cylindrus in latera plana concreta (quae "blanks" appellantur) areae circiter 25 x 50 mm (1 x 2 pollicis) secatur. Latissimum ad laminam vitream glutinatur, in cameram vacui ponitur, et resina epoxydica sub vacuo introducitur. Cum latitudinis per centimetrum crescit, connectivitas et numerus pororum augebitur, ita plus resinae epoxydicae in pastam penetrabit. Lamellas sub microscopio examinamus, filtrorum specialium utentes ad excitandas tincturas fluorescentes in resina epoxydica et ad excludendas superfluas signa. In his imaginibus, areae nigrae particulas aggregatarum et particulas cementi non hydratas repraesentant. Porositas utriusque fere 0% est. Circulus viridis clarus porositatem (non porositatem) significat, et porositas fere 100% est. Una ex his proprietatibus "substantia" viridis maculosa est pasta (Figura 2). Cum porositas capillaris concreti augetur, color viridis singularis pastae clarior et clarior fit (vide Figuram 3).
Figura 2. Micrographia fluorescens squamarum ostendens particulas aggregatas, vacuitates (v) et pastam. Latitudo campi horizontalis est ~1.5 mm. Chunyu Qiao et DRP, societas Twining.
Figura 3. Micrographa fluorescentiae squamarum ostendunt, cum proportio w/cm crescit, pastam viridem gradatim clariorem fieri. Hae mixturae aeratae sunt et cineres volantes continent. Chunyu Qiao et DRP, societas Twining.
Analysis imaginum extractionem notitiarum quantitativarum ex imaginibus implicat. In multis campis scientificis adhibetur, a microscopio sensorio remoto. Quisque pixel in imagine digitali essentialiter fit punctum notitiarum. Haec methodus nobis permittit numeros ad diversos gradus claritatis viridis in his imaginibus visis adiungere. Per ultimos viginti annos fere, cum revolutione in potentia computatrali et acquisitione imaginum digitalium, analysis imaginum nunc facta est instrumentum practicum quo multi microscopistae (inter quos petrolologi concreti) uti possunt. Saepe analysin imaginum ad metiendam porositatem capillarem liquamini utimur. Tempore procedente, invenimus fortem correlationem statisticam systematicam inter w/cm et porositatem capillarem exstare, ut in sequenti figura (Figura 4 et Figura 5) demonstratur.
Figura 4. Exemplum datorum ex micrographis fluorescentibus sectionum tenuium obtentorum. Hoc graphum numerum elementorum pixelorum ad certum gradum griseum in una photomicrographia depingit. Tres cacumina aggregatis (curva aurantiaca), pastae (area grisea), et vacuo (cacumen non repletum ad extremam dextram) respondent. Curva pastae permittit ut quis magnitudinem pororum mediam et deviationem eius standardem calculet. Chunyu Qiao et DRP, Societas Twining. Figura 5. Hoc graphum seriem mensurarum capillarium mediarum w/cm et intervalla fiduciae 95% in mixtura composita ex cemento puro, cemento cineris volantis, et glutino pozzolanico naturali summatim exhibet. Chunyu Qiao et DRP, Societas Twining.
In ultima analysi, tria experimenta independentia requiruntur ad demonstrandum concretum in situ confectum specificationi mixtionis congruere. Quantum fieri potest, exempla nucleorum ex locis quae omnibus criteriis acceptationis satisfaciunt, necnon exempla ex locis similibus, obtine. Nucleus ex delineatione accepta ut exemplum moderatorium adhiberi potest, et id ut normam ad congruentiam delineationis pertinentis aestimandam uti potes.
Nostra experientia, cum ingeniarii cum documentis notitias ex his probationibus obtentas vident, plerumque collocationem accipiunt si aliae notae ingeniariae clavis (velut robur compressionis) impleantur. Mensuras quantitativas w/cm et factoris formationis praebendo, ultra probationes pro multis operibus specificatas progredi possumus ut demonstremus mixturam in quaestione proprietates habere quae in bonam durabilitatem transferentur.
David Rothstein, Ph.D., PG, FACI est lithographus princeps societatis DRP, societatis Twining. Plus quam XXV annos experientiae petrologicae professionalis habet et plus quam X milia exemplorum ex plus quam II milibus inceptis toto orbe terrarum ipse inspexit. Dr. Chunyu Qiao, princeps scientificus DRP, societatis Twining, est geologus et scientiae peritus in rebus materialium, cum plus quam decem annis experientiae in materiis cementandis et productis saxorum naturalibus et confectis. Peritia eius includit usum analysis imaginum et microscopiae fluorescentiae ad studendam durabilitatem concreti, cum speciali cura de damno causato a salibus degelentibus, reactionibus alcali-siliconis, et impetu chemico in stationibus purgationis aquarum sordidarum.
Tempus publicationis: VII Septembris MMXXI