Determinación de la Morfología De la Superficie Agregada en la Zona de Transición Interfacial (ITZ)

Resumen

Por la presente, propusimos un protocolo para ilustrar el efecto de la morfología de la superficie agregada en la microestructura ITZ. La imagen SEM-BSE se analizó cuantitativamente para obtener el gradiente de porosidad de ITZ a través del procesamiento de imágenes digitales y se empleó un algoritmo de agrupación en clústeres K-means para establecer una relación entre el gradiente de porosidad y la rugosidad de la superficie.

Resumen

Aquí, presentamos un método integral para ilustrar la distribución desigual de la zona de transición interfacial (ITZ) alrededor del agregado y el efecto de la morfología de la superficie agregada en la formación de ITZ. En primer lugar, una muestra de hormigón modelo se prepara con una partícula cerámica esférica en aproximadamente la parte central de la matriz de cemento, actuando como un agregado grueso utilizado en hormigón común / mortero. Después del curado hasta la edad diseñada, la muestra es escaneada por tomografía computarizada de rayos X para determinar la ubicación relativa de la partícula cerámica dentro de la matriz de cemento. Se eligen tres ubicaciones de la ITZ: por encima del agregado, en el lado del agregado y por debajo del agregado. Después de una serie de tratamientos, las muestras se escanean con un detector SEM-BSE. Las imágenes resultantes se procesaron posteriormente utilizando un método de procesamiento de imágenes digitales (DIP) para obtener características cuantitativas de la ITZ. La morfología de la superficie se caracteriza a nivel de píxel en función de la imagen digital. A partir de entonces, K-significa que el método de agrupación se utiliza para ilustrar el efecto de la rugosidad de la superficie en la formación de ITZ.

Introducción

A escala mesoscópica, los materiales a base de cemento pueden considerarse como un compuesto trifásico compuesto por la pasta de cemento, el agregado y la zona de transición interfacial (ITZ) entre ellos^1,2. El ITZ es a menudo tratado como un eslabón débil ya que su aumento de la porosidad podría actuar como canales para la entrada de especies agresivas^3,4 o proporcionar vías más fáciles para el crecimiento de grietas^5,6,7,8<....

Protocolo

1. Preparación del modelo de hormigón con una sola partícula cerámica

1. Preparación de moho
   1. Utilice un cepillo para limpiar el molde (25 mm x 25 mm x 25 mm) y asegúrese de que las superficies internas del molde no tienen impurezas.
   2. Utilice otro cepillo para aplicar uniformemente aceite diesel en las superficies internas del molde para facilitar la liberación de moho.
      NOTA: Aquí, no utilizamos el molde común para la preparación de mortero o hormigón. Como la partícula cerámica tiene alrededor de 15 mm de diámetro, se utiliza un molde de plástico cúbico de alrededor de 30 mm de longitud para la preparación de muestras. Asegúrese de que el t....

Resultados

La distribución de porosidad de las regiones ITZ por encima del agregado, en el lado del agregado y por debajo del agregado se compara y se muestra en la Figura 4^32. La porosidad de la ITZ por encima de la superficie superior parece ser más pequeña que la del lado o por encima del agregado, lo que indica una microestructura ITZ más densa, mientras que la ITZ por debajo del agregado es siempre la más porosa debido al microsangrado. La Figura 4

Discusión

La técnica X-CT se aplicó para determinar aproximadamente el centro geométrico de la partícula cerámica para asegurar que la superficie analizada es a través del ecuador de la partícula. Por lo tanto, la sobreestimación del espesor ITZ causado por los artefactos 2D podría evitarse³⁸. En el presente documento, la precisión de los resultados obtenidos depende en gran medida de la planitud de las superficies examinadas. Generalmente, un tiempo de molienda y pulido más largo contribuye a una superfici.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Máquina de recubrimiento por pulverización catódica automática	Cressington	108 Auto/SE
Pulidora automática	Buehler	Phoenix4000
Cepillo	Huoniu	3#
Cemento	China United Cement Corporation	P.I. 42.5
Mezclador de pasta de cemento	Wuxi Construcción e ingeniería	NJ160
Partícula cerámica	Haoqiang	y Phi; Película adhesiva de 15 mm
	Miaojie	65300
Máquina de montaje en frío	Buehler	Cast N' Vac 1000
Cinta conductora	Nissin Corporation	7311
Copa	Buehler	20-8177-100
Máquina de corte	Buehler	Isomet 4000
Molde de plástico cilíndrico	Buehler	20-8151-100
Pasta de diamante	Buehler	00060210, 00060190, 00060170
Gasóleo	China Petroleum	0#
Balanza electrónica	Setra	BL-4100F
Resina epoxi	Buehler	20-3453-128
Endurecedor	Buehler	20-3453-032
Corte de alta precisión máquina	Buehler	2215
Imagen J Institutos	Nacionales de Salud	1.52o
	Sinopharm	M0130-241
Matlab	MathWorks	R2014a
Paper	Deli	A4
Caja de plástico	Beichen	3630
Molde de plástico	Youke	a=b=c=25mm
Franela pulida	Buehler	242150, 00242050, 00242100
Desmoldeante	Buehler	20-8186-30
Microscopía electrónica de barrido	FEI	Quanta 250
Cuchillo raspador	Jinzheng Materiales de construcción	CD-3
Papel SiC	Buehler	P180, P320, P1200
Limpiador ultrasónico	Zhixin	DLJ
Caja de vacío	Heheng	DZF-6020
Horno de secado al vacío	ZK	ZK30
Mesa vibratoria	Jianyi	GZ-75
Palo de madera	Buehler	20-8175
Tomografía computarizada de rayos	X YXLON	Y.CT PRECISION S