পেট্রোগ্রাফি এবং ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে কংক্রিট ফুটপাথের মিশ্রণ ডিজাইনের গুণমানের আশ্বাসে অগ্রগতি

কংক্রিট ফুটপাথের গুণগত নিশ্চয়তার নতুন বিকাশগুলি গুণমান, স্থায়িত্ব এবং হাইব্রিড ডিজাইন কোডগুলির সাথে সম্মতি সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য সরবরাহ করতে পারে।
কংক্রিট ফুটপাথ নির্মাণের ফলে জরুরী অবস্থা দেখতে পারে এবং ঠিকাদারকে কাস্ট-ইন-প্লেস কংক্রিটের গুণমান এবং স্থায়িত্ব যাচাই করতে হবে। এই ইভেন্টগুলির মধ্যে ing ালার প্রক্রিয়া চলাকালীন বৃষ্টির সংস্পর্শ, নিরাময় যৌগগুলির প্রয়োগ, প্লাস্টিকের সঙ্কুচিত এবং ক্র্যাকিংয়ের সময়গুলি ing ালার কয়েক ঘন্টার মধ্যে এবং কংক্রিট টেক্সচারিং এবং নিরাময়ের সমস্যাগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। এমনকি যদি শক্তির প্রয়োজনীয়তা এবং অন্যান্য উপাদান পরীক্ষাগুলি পূরণ করা হয় তবে ইঞ্জিনিয়ারদের ফুটপাথের অংশগুলি অপসারণ এবং প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হতে পারে কারণ তারা ইন-সিটু উপকরণগুলি মিক্স ডিজাইনের স্পেসিফিকেশনগুলি পূরণ করে কিনা তা নিয়ে তারা উদ্বিগ্ন।
এই ক্ষেত্রে, পেট্রোগ্রাফি এবং অন্যান্য পরিপূরক (তবে পেশাদার) পরীক্ষার পদ্ধতিগুলি কংক্রিটের মিশ্রণের গুণমান এবং স্থায়িত্ব সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ তথ্য সরবরাহ করতে পারে এবং তারা কাজের স্পেসিফিকেশনগুলি পূরণ করে কিনা।
চিত্র 1। 0.40 ডাব্লু/সি (উপরের বাম কোণে) এবং 0.60 ডাব্লু/সি (উপরের ডান কোণে) কংক্রিটের পেস্টের ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপ মাইক্রোগ্রাফগুলির উদাহরণ। নীচের বাম চিত্রটি একটি কংক্রিট সিলিন্ডারের প্রতিরোধ ক্ষমতা পরিমাপের জন্য ডিভাইসটি দেখায়। নীচের ডান চিত্রটি ভলিউম প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ডাব্লু/সি এর মধ্যে সম্পর্ক দেখায়। চুনিউ কিয়াও এবং ডিআরপি, একটি টুইনিং সংস্থা
আব্রামের আইন: "একটি কংক্রিট মিশ্রণের সংবেদনশীল শক্তি তার জল-সিমেন্ট অনুপাতের সাথে বিপরীতভাবে সমানুপাতিক।"
অধ্যাপক ডাফ আব্রামস প্রথমে ১৯১৮ সালে জল-সিমেন্ট অনুপাত (ডাব্লু/সি) এবং সংবেদনশীল শক্তির মধ্যে সম্পর্কের বর্ণনা দিয়েছিলেন এবং এখন আব্রামের আইন বলা হয় যা তৈরি করা হয়: "কংক্রিটের জল/সিমেন্ট অনুপাতের সংবেদনশীল শক্তি।" সংবেদনশীল শক্তি নিয়ন্ত্রণ করার পাশাপাশি, জল সিমেন্ট অনুপাত (ডাব্লু/সেমি) এখন অনুকূল কারণ এটি ফ্লাই অ্যাশ এবং স্ল্যাগের মতো পরিপূরক সিমেন্টিং উপকরণগুলির সাথে পোর্টল্যান্ড সিমেন্টের প্রতিস্থাপনকে স্বীকৃতি দেয়। এটি কংক্রিটের স্থায়িত্বের মূল প্যারামিটারও। অনেক গবেষণায় দেখা গেছে যে ডাব্লু/সেমি কম ~ 0.45 এর চেয়ে কম কংক্রিট মিশ্রণগুলি আক্রমণাত্মক পরিবেশে টেকসই, যেমন লবণযুক্ত লবণের সাথে হিমায়িত-চক্রের সংস্পর্শে আসা অঞ্চলগুলি বা এমন অঞ্চল যেখানে মাটিতে সালফেটের উচ্চ ঘনত্ব রয়েছে।
কৈশিক ছিদ্রগুলি সিমেন্ট স্লারি এর অন্তর্নিহিত অংশ। এগুলিতে সিমেন্ট হাইড্রেশন পণ্য এবং নিরবচ্ছিন্ন সিমেন্টের কণাগুলির মধ্যে স্থান রয়েছে যা একসময় জলে ভরা ছিল। [২] কৈশিক ছিদ্রগুলি প্রবেশ করা বা আটকে থাকা ছিদ্রগুলির চেয়ে অনেক বেশি সূক্ষ্ম এবং তাদের সাথে বিভ্রান্ত হওয়া উচিত নয়। যখন কৈশিক ছিদ্রগুলি সংযুক্ত থাকে, বাহ্যিক পরিবেশ থেকে তরল পেস্টের মাধ্যমে স্থানান্তর করতে পারে। এই ঘটনাটিকে অনুপ্রবেশ বলা হয় এবং স্থায়িত্ব নিশ্চিত করতে অবশ্যই হ্রাস করতে হবে। টেকসই কংক্রিট মিশ্রণের মাইক্রোস্ট্রাকচারটি হ'ল ছিদ্রগুলি সংযুক্ত হওয়ার পরিবর্তে ভাগ করা হয়। যখন ডাব্লু/সেমি ~ 0.45 এর চেয়ে কম হয় তখন এটি ঘটে।
যদিও কঠোর কংক্রিটের ডাব্লু/সেমি সঠিকভাবে পরিমাপ করা কুখ্যাতভাবে কঠিন, তবে একটি নির্ভরযোগ্য পদ্ধতি কঠোর কাস্ট-ইন-স্থানের কংক্রিটের তদন্তের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ মানের নিশ্চয়তা সরঞ্জাম সরবরাহ করতে পারে। ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপি একটি সমাধান সরবরাহ করে। এভাবেই এটি কাজ করে।
ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপি এমন একটি কৌশল যা উপকরণগুলির বিশদ আলোকিত করতে ইপোক্সি রজন এবং ফ্লুরোসেন্ট রঞ্জক ব্যবহার করে। এটি সাধারণত চিকিত্সা বিজ্ঞানে ব্যবহৃত হয় এবং এতে উপকরণ বিজ্ঞানেও গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে। কংক্রিটের এই পদ্ধতির পদ্ধতিগত প্রয়োগ প্রায় 40 বছর আগে ডেনমার্কে শুরু হয়েছিল [3]; এটি 1991 সালে নর্ডিক দেশগুলিতে কঠোর কংক্রিটের ডাব্লু/সি অনুমানের জন্য মানক করা হয়েছিল এবং 1999 সালে আপডেট করা হয়েছিল [4]।
সিমেন্ট-ভিত্তিক উপকরণগুলির ডাব্লু/সেমি পরিমাপ করতে (অর্থাত্ কংক্রিট, মর্টার এবং গ্রাউটিং), ফ্লুরোসেন্ট ইপোক্সি প্রায় 25 মাইক্রন বা 1/1000 ইঞ্চি (চিত্র 2) বেধ সহ একটি পাতলা বিভাগ বা কংক্রিট ব্লক তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। প্রক্রিয়াটি কংক্রিট কোর বা সিলিন্ডারকে প্রায় 25 x 50 মিমি (1 x 2 ইঞ্চি) এর অঞ্চল সহ ফ্ল্যাট কংক্রিট ব্লকগুলিতে (ব্ল্যাঙ্কস নামে পরিচিত) কেটে দেওয়া হয়। ফাঁকাটি একটি গ্লাস স্লাইডে আটকানো হয়, একটি ভ্যাকুয়াম চেম্বারে রাখা হয় এবং ইপোক্সি রজন ভ্যাকুয়ামের নীচে প্রবর্তিত হয়। ডাব্লু/সেমি বাড়ার সাথে সাথে সংযোগ এবং ছিদ্রগুলির সংখ্যা বৃদ্ধি পাবে, তাই আরও ইপোক্সি পেস্টে প্রবেশ করবে। আমরা একটি মাইক্রোস্কোপের নীচে ফ্লেক্সগুলি পরীক্ষা করি, ইপোক্সি রজনে ফ্লুরোসেন্ট রঞ্জকগুলিকে উত্তেজিত করতে এবং অতিরিক্ত সংকেতগুলি ফিল্টার আউট করতে বিশেষ ফিল্টারগুলির একটি সেট ব্যবহার করে। এই চিত্রগুলিতে, কালো অঞ্চলগুলি সমষ্টিগত কণা এবং অস্বাস্থ্যকর সিমেন্টের কণাগুলি উপস্থাপন করে। দুজনের পোরোসিটি মূলত 0%। উজ্জ্বল সবুজ বৃত্তটি হ'ল পোরোসিটি (পোরোসিটি নয়) এবং পোরোসিটি মূলত 100%। এর মধ্যে একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত সবুজ "পদার্থ" একটি পেস্ট (চিত্র 2)। ডাব্লু/সেমি এবং কংক্রিট বৃদ্ধির কৈশিক পোরোসিটি হিসাবে, পেস্টের অনন্য সবুজ রঙ আরও উজ্জ্বল এবং উজ্জ্বল হয়ে ওঠে (চিত্র 3 দেখুন)।
চিত্র 2। একত্রিত কণা, ভয়েডস (ভি) এবং পেস্ট দেখায় ফ্লেকের ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোগ্রাফ। অনুভূমিক ক্ষেত্রের প্রস্থটি ~ 1.5 মিমি। চুনিউ কিয়াও এবং ডিআরপি, একটি টুইনিং সংস্থা
চিত্র 3। ফ্লেক্সের ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোগ্রাফগুলি দেখায় যে ডাব্লু/সেমি বাড়ার সাথে সাথে সবুজ পেস্টটি ধীরে ধীরে আরও উজ্জ্বল হয়ে ওঠে। এই মিশ্রণগুলি বায়ুযুক্ত এবং ফ্লাই অ্যাশ ধারণ করে। চুনিউ কিয়াও এবং ডিআরপি, একটি টুইনিং সংস্থা
চিত্র বিশ্লেষণে চিত্রগুলি থেকে পরিমাণগত ডেটা আহরণ করা জড়িত। এটি দূরবর্তী সেন্সিং মাইক্রোস্কোপ থেকে বিভিন্ন বৈজ্ঞানিক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। ডিজিটাল চিত্রের প্রতিটি পিক্সেল মূলত একটি ডেটা পয়েন্টে পরিণত হয়। এই পদ্ধতিটি আমাদের এই চিত্রগুলিতে দেখা বিভিন্ন সবুজ উজ্জ্বলতার স্তরে সংখ্যা সংযুক্ত করতে দেয়। গত 20 বছর বা তারও বেশি সময় ধরে, ডেস্কটপ কম্পিউটিং শক্তি এবং ডিজিটাল চিত্র অধিগ্রহণে বিপ্লবের সাথে, চিত্র বিশ্লেষণ এখন একটি ব্যবহারিক সরঞ্জামে পরিণত হয়েছে যা অনেক মাইক্রোস্কোপিস্ট (কংক্রিট পেট্রোলজিস্ট সহ) ব্যবহার করতে পারে। আমরা প্রায়শই স্লারিটির কৈশিক পোরোসিটি পরিমাপ করতে চিত্র বিশ্লেষণ ব্যবহার করি। সময়ের সাথে সাথে আমরা দেখতে পেলাম যে ডাব্লু/সেমি এবং কৈশিক পোরোসিটির মধ্যে একটি শক্তিশালী পদ্ধতিগত পরিসংখ্যানগত সম্পর্ক রয়েছে, যেমনটি নিম্নলিখিত চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে (চিত্র 4 এবং চিত্র 5))।
চিত্র 4। পাতলা বিভাগগুলির ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোগ্রাফ থেকে প্রাপ্ত তথ্যের উদাহরণ। এই গ্রাফটি একক ফটোমিক্রোগ্রাফিতে প্রদত্ত ধূসর স্তরে পিক্সেলের সংখ্যা প্লট করে। তিনটি শৃঙ্গগুলি সমষ্টি (কমলা বক্ররেখা), পেস্ট (ধূসর অঞ্চল) এবং শূন্য (ডানদিকে ডানদিকে অসম্পূর্ণ শিখর) এর সাথে মিল রয়েছে। পেস্টের বক্ররেখা একজনকে গড় ছিদ্র আকার এবং এর স্ট্যান্ডার্ড বিচ্যুতি গণনা করতে দেয়। চুনিউ কিয়াও এবং ডিআরপি, টুইনিং সংস্থা চিত্র 5। এই গ্রাফটি ডাব্লু/সেমি গড় কৈশিক পরিমাপের একটি সিরিজ এবং খাঁটি সিমেন্ট, ফ্লাই অ্যাশ সিমেন্ট এবং প্রাকৃতিক পোজোলান বাইন্ডার সমন্বিত মিশ্রণে 95% আত্মবিশ্বাসের অন্তরগুলির সংক্ষিপ্তসার করেছে। চুনিউ কিয়াও এবং ডিআরপি, একটি টুইনিং সংস্থা
চূড়ান্ত বিশ্লেষণে, তিনটি স্বতন্ত্র পরীক্ষার প্রয়োজন প্রমাণ করতে হবে যে সাইটটিতে কংক্রিটটি মিক্স ডিজাইনের স্পেসিফিকেশন মেনে চলে। যতদূর সম্ভব, সমস্ত গ্রহণযোগ্যতার মানদণ্ডগুলি পূরণ করে এমন প্লেসমেন্টগুলি থেকে মূল নমুনাগুলি এবং সেইসাথে সম্পর্কিত স্থানগুলি থেকে নমুনাগুলি পান। স্বীকৃত লেআউট থেকে মূলটি একটি নিয়ন্ত্রণ নমুনা হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং আপনি এটি প্রাসঙ্গিক বিন্যাসের সম্মতি মূল্যায়নের জন্য একটি মানদণ্ড হিসাবে ব্যবহার করতে পারেন।
আমাদের অভিজ্ঞতায়, যখন রেকর্ড সহ ইঞ্জিনিয়াররা এই পরীক্ষাগুলি থেকে প্রাপ্ত ডেটা দেখে, তারা সাধারণত অন্যান্য কী ইঞ্জিনিয়ারিং বৈশিষ্ট্যগুলি (যেমন সংবেদনশীল শক্তি) পূরণ করা হয় তবে তারা সাধারণত স্থান গ্রহণ করে। ডাব্লু/সেমি এবং গঠনের ফ্যাক্টরের পরিমাণগত পরিমাপ সরবরাহ করে, আমরা অনেক কাজের জন্য নির্দিষ্ট পরীক্ষার বাইরে যেতে পারি তা প্রমাণ করার জন্য যে প্রশ্নে মিশ্রণটিতে এমন বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা ভাল স্থায়িত্বের মধ্যে অনুবাদ করবে।
ডেভিড রথস্টেইন, পিএইচডি, পিজি, এফএসিআই হলেন ডিআরপির প্রধান লিথোগ্রাফার, একটি টুইনিং সংস্থা। তাঁর 25 বছরেরও বেশি পেশাদার পেট্রোলজিস্টের অভিজ্ঞতা রয়েছে এবং ব্যক্তিগতভাবে বিশ্বজুড়ে 2,000 টিরও বেশি প্রকল্পের 10,000 টিরও বেশি নমুনা পরিদর্শন করেছেন। ডাঃ চুনিউ কিয়াও, ডিআরপির প্রধান বিজ্ঞানী, একটি টুইনিং সংস্থা, একজন ভূতাত্ত্বিক এবং উপকরণ বিজ্ঞানী যিনি সিমেন্টিং উপকরণ এবং প্রাকৃতিক এবং প্রক্রিয়াজাত শিলা পণ্যগুলির দশ বছরেরও বেশি অভিজ্ঞতা নিয়ে। তাঁর দক্ষতার মধ্যে কংক্রিটের স্থায়িত্ব অধ্যয়নের জন্য চিত্র বিশ্লেষণ এবং ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, লবণের ফলে সৃষ্ট ক্ষতির উপর বিশেষ জোর দিয়ে, ক্ষার-সিলিকন প্রতিক্রিয়া এবং বর্জ্য জল চিকিত্সা কেন্দ্রগুলিতে রাসায়নিক আক্রমণ।