Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Çimento hamuru suda çözünebilir klorür dağılımı bir yüksek-tamlık şekilde tespit

Published: November 21, 2017 doi: 10.3791/56268

Summary

Suda çözünebilir klorür profil freze yöntemi bir yüksek hassasiyetli kullanarak elde etmek için bir protokol sunulmuştur.

Abstract

Çimento hamuru döngüsel ıslak-kuru koşullarda derinliği boyunca klorür dağılımı doğruluğunu artırmak için yeni bir yöntem yüksek hassasiyetli klorür profil elde etmek için teklif edilir. İlk olarak, yapıştır örnekler kalıp, tedavi ve döngüsel ıslak-kuru koşullara maruz. O zaman, pozlama yaş ulaşıldığında toz örnekleri farklı numune derinliklerde öğütülmüş vardır. Son olarak, suda çözünebilir klorür içeriği bir gümüş nitrat titrasyon yöntemiyle algılanır ve klorür profilleri çizilmiştir. Klorür dağıtım derinliği boyunca doğruluğunu artırma klorür dağıtımını test için en önemli adım olan powderization, hatada dışlamak için anahtarıdır. Yukarıdaki kavramı üzerinde bağlı olarak, bu iletişim kuralını taşlama yönteminde toz örnekleri otomatik olarak katman yüzeyden içe katman öğütmek için kullanılabilir ve bu unutulmamalıdır ki bir minimum hata aldı 0.04 mm ca daha az ile çok ince taşlama kalınlığı (daha az 0,5 mm) n elde. Bu yöntemle elde edilen klorür profilini daha iyi araştırmacılar genellikle gözden dağıtım özelliklerini yakalamak için yardımcı olan numuneler, klorür dağıtım yansıtır. Ayrıca, bu yöntem yüksek klorür dağıtım doğruluk gerektiren çimento esaslı malzemeler alanında çalışmalar için uygulanabilir.

Introduction

Çelik takviye ile indüklenen klorür korozyon agresif bir ortama maruz betonarme yapıların hizmet hayatını tehlikeye en önemli nedenlerinden biridir (örn., deniz çevresi veya deicing tuzları çevre). Klorür dağıtım araştırmalar klorür penetrasyon oranı, çelik korozyon ve servis ömrü tahminler miktarı için kullanılabilir. Bu nedenle, kesin klorür dağıtım beton yapılar dayanıklılık araştırma için çok önemli.

Mekanizmalar veya Birleşik eylemler çok mekanizmaları belirli ortamlarda1altında beton nakliyesi klorür için sorumludur. Deniz yapıları batık bölgelerinde, saf Difüzyon derinliği artan ile klorür azaltmak içerik neden klorür giriş2, sürüş tek mekanizmasıdır. Beton bir ıslatma kurutma ortam deniz gelgit bölge gibi ya da bir deicing tuz çevre maruz zaman bir sigara doymuş durum3 mevcuttur. Bu koşullarda, klorür girme sürecinin çok karmaşık hale gelir ve Difüzyon ve kılcal emme klorür taşıma4' te çalışır. Böylece, klorür dağıtım ıslatma kurutma koşullar altında batık durumda muhtemelen daha daha karmaşıktır. Bu nedenle, klorür dağıtım döngüsel ıslatma kurutma koşullar altında daha doğrusu belirlenmesi gerekir.

Çimento esaslı malzemeler klorür dağıtım genellikle klorür profili tarafından temsil edilir. Klorür profil doğruluğunu esas olarak iki yönü üzerinde bağlıdır: klorür dağıtım derinliği boyunca doğruluğunu ve klorür içerik doğruluğu. Klorür içeriği test ile ilgili temel ilke (Cl-) arasında kimyasal reaksiyon üzerinde dayanır ve (Ag+)5,6, farklı standartlar farklı belirli işlemler gerektirir rağmen. Belirli işlemleri takip edilmektedir sürece tam klorür içeriği elde edilebilir. Ancak, klorür dağıtım derinliği boyunca doğruluğunu örnekleme konum doğruluğu esas olarak kullanır. Zaten güç örnekleri farklı derinliklerde örnek almak için bilinen bir elektrikli matkap, normal bir taşlama tezgahı ve bir profil taşlama yöntemlerdir. Doğruluğu taşlama kalınlığı veya örnekleme aralığı küçük olduğunda düşük olarak ne yazık ki, bir dezavantaj paylaşıyorlar. Böylece, klorür dağıtım örneklerin döngüsel ıslatma kurutma koşul altında yüzey katmanında soruşturma gereksinimi karşılanmadı. Bu nedenle, daha küçük bir örnekleme aralığı sağlayan yeni bir yöntem (örneğin, daha az 0,5 mm) ve minimum hata azaltmak (örneğin, daha az 0.05 mm) gereklidir.

Burada ayrıntılı Protokolü klorür dağıtım derinliği boyunca duyarlığını geliştirerek klorür profil için daha doğru bir şekilde sunmaktadır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dikkat: Gümüş nitrat, potasyum Kromat ve test sürecinde kullanılan konsantre sülfürik asit gibi kimyasal maddelerin birkaç akut toksik ve aşındırıcı. Lütfen uygun güvenlik önlemleri aşınma koruyucu gözlük, eldiven, önlük, vbdahil olmak üzere onları kullanırken benimsenmesi.

1. hamur numunelerin hazırlanması

  1. Kalıp hazırlanması
    1. Bir fırça boyutu 70 mm × 70 mm × 70 mm, yapımı kalıp iç yüzeyleri kirlilik ücretsiz olduğundan emin bir kalıp kadar temizlemek için kullanın.
    2. Kalıp-yayın dizel yağı eşit olarak başka bir fırça kullanarak kalıp iç yüzeyler üzerinde fırça.
  2. Yapıştır numune kalıplama
    1. Bir elektron teraziler 1500 mL plastik bir kap içine ve çimentonun 2.000 g bir 3000 mL plastik leğen su 1000 g tartmak için kullanın.
    2. 1000 g su ve bir 5 L karıştırma pota çimentonun 2.000 g sırayla ekleyin. Çimento oranı 0.5 sudur.
    3. Bir çimento hamur karıştırıcı temel alınarak karıştırma tencereye ve heyecan verici konumuna yükseltmek sonra tutturmak.
    4. Mix için 90 65 RPM s.
    5. 30 için oturup karışım izin s. Bu dönem boyunca, Yapıştır bir sistre bıçak kullanarak ot iç duvarda kapalı kazımak ve pot dinlenme içine karıştırın. Mix 60 130 RPM s.
    6. Karıştırma pot mikser gelen kaldırın. İyi karışık çimento Yapıştır kalıp içine dökün. Çimento hamuru bir sistre bıçak ile kürek ve kalıp titreşimli bir tablo yapıştır kompakt için birkaç saniye için titreşimle.
    7. Kalıp kadar doldurduktan sonra kalıp yüzey nemi buharlaşma önlemek için sarılmak film ile kapatın. 24 saat içinde 23 ±, kalıplama için oturup bekleyin 2 ° C.
  3. Kür
    1. Sertleştirilmiş yapıştır örnekler kalıptan çıkarın.
    2. Yer sertleştirilmiş odasında bir kür 23 ± 2 ° C ve % 95 bağıl nem 60 d için örnekler yapıştırın.
  4. Kesme
    1. Numuneler 60 d sonra kür odadan dışarı al.
    2. Örnek bir yüksek hassasiyetli kesme makinası tamir ve 20 mm kalıp-Alerjik yüzeyinden kesti. İşlenmiş örnekler boyutu 70 mm × 70 mm × 50 mm klorür ingression maruz sonra tabi.
  5. Epoksi reçine ile sızdırmazlık
    1. Pozlama yüzeyi olarak kesme yüzeyi alarak mühür numune beş diğer yüzeylerin (70 mm × 70 mm × 50 mm) bir fırça kullanarak epoksi reçine ile. Her örnek için kullanılan epoksi reçine yaklaşık 30 mL birimdir. Hava pozlama 24 h için aracılığıyla epoksi reçine sertleşmesine.
      Not: epoksi reçine sertleştirilmiş sonra klorür ingression test için numune hazırlayın.

2. döngüsel ıslatma ve kurutma

  1. 0.35 kg NaCI ve deiyonize su 9.65 kg 15 L plastik kova içine eklemek için bir NaCI çözüm kitle % 3,5 oranında.
  2. Aşağı, yer numuneler plastik kutu (50 cm × 30 cm × 20 cm) iki diş telleri ile karşı karşıya pozlama yüzeyli altına koydu. Brace paslanmaz çelik çubukları veya plastik ızgara plakaları olabilir. Brace varlığı 1.0 cm alanı kutusunun altına almak pozlama yüzey sağlar.
  3. %3.5 dökün NaCI çözüm yavaş yavaş içine plastik kutu ve sıvı Seviye 1.0 cm pozlama yüzey yukarıda olduğunda dur. Buharlaşma tarafından neden konsantrasyon değişiklikleri önlemek için plastik film (yaklaşık 0,25 mm kalınlığında) kutusuyla kapatın. Sonra plastik kutuyu 23 ± 2 ° C sabit sıcaklık ve nem 65 ± % 2 ile aynı odaya koy.
  4. NaCl çözüm dökülen andan başlayarak, numuneler için ıslatma işlem için 24 saat bekletin.
  5. Örnek çözüm dışarı ıslatma 24 saat sonra artık çözüm bir havlu ile nazikçe yok etmek alıp aynı odada sabit sıcaklık ve nem kurutma işlemi 6 d için koy.
  6. 6 d kuruduktan sonra numune NaCI çözüm içine tekrar yerine koy.
  7. 2.5 ve 2.6 (bir ıslatma kurutma döngüsü için 7 d) 12 döngüleri toplam için yineleyin.

3. zımpara tozu örnekleri

  1. 12 ıslak-kuru döngüsünden sonra Bileme Makinası, freze makinesi orijinal kesici titanyum alaşım kesici ile değiştirerek dönüştürüldü kontrol numune yüksek hassasiyetli bilgisayarın sayısal üsteki (CNC) düzeltmek.
  2. Toz toplama kağıdı numune çevresinde öğütmek başlamadan önce bir taşlama tezgahı temel alınarak yerleştirin.
  3. Yüksek hassasiyetli CNC taşlama tezgahı başlatın ve sistem yüklenene kadar bekleyin.
  4. "Sıfır" düğmesine basın ve sonraki "X→0", "Y→0", çalışma masası ve freze kesici yapmak için "Z→0" düğmeleri koordinat başlangıcını otomatik olarak döndürür.
  5. "El ile veri giriş (MDI)" tuşuna basın, çift tıklayın "PROGRAM", "N3S1000" giriş ve tıklatın "Giriş", sonra "Döngüsü Başlat" tuşuna basın ana şaft başlatmak için. Not "N3S1000" milinin döner hızı 1000 devir / dakikada ayarlanır anlamına gelir.
  6. Ana taşlama programını yükleyin: basın "MDI", "PROGRAM" Art arda "programı (katalog)" sayfa bulmak için'i tıklatın ve uygun programı seçin. Daha sonra "Düzenle" yi tıklatın ve ana program yüklemek için "giriş" tuşuna basın.
    Not: Ana programa göre bir taşlama derinlik, katman sayısı, kalınlığı her katmanı ve iki kat taşlama arasındaki zaman aralığını toplam ayarları dahil olmak üzere belirli bir taşlama gereksinim kişiselleştirilmiş olabilir. Bu iletişim kuralı için derinlik taşlama toplam 10 mm ve katman sayısı 20'dir; her katmanın taşlama kalınlığı 0,5 mm olduğunu; ve Katmanlar taşlama arasındaki zaman aralığı 60 s. Açığa çıkması için program detaylarını görmek.
  7. Freze kesici konumunu ayarla: önce "Manuel operasyon" ve sonra "MAINSHAFT ileri" ana şaft döndürmek için tıklatın. Ardından, "El tekerlek"'ı tıklatın ve el ile kesici (genellikle üzerinde numune sol ön yüzeyinin üçte biri) hazır eziyet konumuna ayarlayın. Son olarak, "Ayarla"'ı tıklatın ve daha sonra düğme "X", "giriş", "Y", "Giriş", "Z" ve "Giriş". Kayıt ayarlama kesici bitirmek için özgün alanı koordinatları Göreli koordinatları.
  8. Ana taşlama programı başlatın: basın "Başlat" ve ardından daha sonra "Otomatik" ve "Döngüsü Başlat" düğmelerini tıklatın. Makine otomatik olarak önceden programlanmış taşlama başlar.
    Not: öğütme işlemi sırasında toz makine temel alınarak önceden yayılmış toplama kağıt üzerinde birikmiş. Her katman zımpara sonra freze kesici artış uzak numune ve X, Y, sabit kalır Z yön 60 için programlanmış gibi s. 60 s molası sırasında toz örnek toplamak ve yeniden toplama kağıt yayıldı.
    Dikkat: Freze kesici X, Y, Z yönde hareket etmeyi durdurana rağmen o hâlâ dönen. Freze kesici yaralanmayı önlemek için herhangi bir vücut parçaları ile dokunmaktan kaçının için dikkat edilmeli. Ayrıca, bir maske ve eldiven öğütme işlemi sırasında oluşturulan toz nedeniyle kullanmak gereklidir.
  9. Bitirdikten sonra makineyi kapatın taşlama.

4. klorür içerik7 algılama

  1. Çözüm hazırlanması
    1. Potasyum kromat çözüm
      1. 5 g potasyum kromat 20 mL deiyonize su içinde çözülür. Gümüş nitrat 10 mg ekleyin. Iyice çalkalayınız ve 24 saat oturup bekleyin.
        Dikkat: Potasyum Kromat ve gümüş nitrat zehirlidir. Onları kullanırken lastik eldiven ve maske takmak başlatmaktır.
      2. Bir huni ve filtre kağıdı ile konik bir şişesi içine çözüm filtre ve 100 mL volumetric flask taşıyın. Deiyonize su 100 mL kalibrasyon işareti erişene dek ekleyin. Potasyum kromat göstergesi % 5 konsantrasyon elde edilir.
    2. %0,5 fenolftalein çözeltisi hazırlamak: 0.5 g 75 ml etil alkol fenolftalein dağıtılması. Iyice çalkalayınız ve 25 mL deiyonize su ekleyin.
    3. Seyreltik sülfürik asit hazırlamak: 5 mL konsantre sülfürik asit (%98,3) 100 mL deiyonize su geçiyoruz.
      Dikkat: Konsantre sülfürik asit çok aşındırıcı. Bu lastik eldiven, maske, giymek gereklidir ve bu kullanırken gözlük.
    4. NaCI çift çözüm
      1. Bir elektrikli fırın ile hakkında 2 g saf Sodyum Klorür bir pota altında 200-300 ° C ısı ve tuz (su yoksun) çatlama sesi yok olana işlemi sırasında bir cam çubuk ile karıştırın.
      2. Bir desiccator soğutma sonra NaCI kristallerinin 1.169 g almak, 100 mL deiyonize su ile 1000 mL volumetric flask geçiyoruz. Deiyonize su 1000 mL kalibrasyon işareti erişene dek ekleyin. 0,02 m NaCl standart çözümünü elde edilir. Aşağıdaki denklemi standart NaCl Çözümle konsantrasyonu hesaplayın:
        Equation 1
        nerede CNaCl NaCl standart konsantrasyonu çözüm, mol/L; V çözüm, L birimidir; M NaCl, 58.45 g/mol molar kütlesi olduğunu; m NaCl, kitle olduğunu g.
    5. Gümüş nitrat çözümü
      1. Gümüş nitrat 100 ml deiyonize su ile 200 mL Kırıcı 1,7 g geçiyoruz. 1000 mL kahverengi volumetric flask taşıyın ve 1000 mL kalibrasyon işareti kadar deiyonize su ekleyin.
      2. Üç 10 mL (V1) birim 0,02 M Standart NaCI çözüm üç konik şişe pipet. Her bir damlalık ile potasyum kromat göstergesi 10 damla ekleyin.
      3. Adım 4.1.5.2 çözümden hazırlanmış gümüş nitration adım 4.1.5.1 ile titre. Çözüm kırmızımsı olur ve kırmızı renk değil fade away durdurur. Kayıt ses düzeyini tüketilen gümüş nitration çözeltisi (V2). Gümüş nitration çözüm aşağıdaki denklem ile standart konsantrasyonu hesaplayın ve üç test sonuçları ortalama değerini alır.
        Equation 2
        Nerede CAgNO3 gümüş nitrat konsantrasyonu çözüm, mol/L; V1 NaCl çözüm, 10 mL birimidir; V2 gümüş nitrat çözümü hacmi tüketilen, mL dir.
  2. Suda çözünebilir klorür içeriği
    1. Her örnek bir 80 µm elek ile elenmiş kadar bölüm 3'te bir harç elde eziyet. Isı ve 105 ° c fırında 2 h için elenmiş örnekleri kuru.
    2. Koymak onları 100 mL plastik şişelerde, 50 mL (V3) eklemek kurutulmuş her örneğinin 2 g deiyonize su ile 50 bir pipet ölçme mL al ve şişe Kapakları kapatın. Şiddetle örnek ve deiyonize su iyi karışık olduğunu güvence altına almak için şişe sallamak.
    3. Plastik şişe üzerinde otomatik bir vibratör tutturmak ve suda çözünebilir klorür örneklerinden çözülmeye 24 h için titreşimle.
    4. Şişe çözümde Huniler ve filtre kağıdı ile 24 h için titreşimli sonra filtre. Her şişe filtrated çözüm iki 10 mL (V4) ünite iki konik şişe pipet.
    5. İki damla fenolftalein çözüm morumsu kırmızı mevcut çözüm olun her konik cep şişesi için ekleyin. Renksiz seyreltik sülfürik asit ile çözüm etkisiz hale getirin.
    6. Renksiz çözüm içine 10 damla potasyum kromat göstergesi ekleyin ve hemen gümüş nitrat çözümü ile titre. Konik şişeye el ile klorür iyonları hızlı ve tamamen gümüş nitrat ile tepki emin olmak için titrating sırasında sallamak. Ne zaman belgili tanımlık eriyik kırmızımsı olur ve kırmızı renk değil fade away titrating kes. Tüketilen gümüş nitrat çözümü (V5) hacmi kaydedin.
    7. Denklem suda çözünebilir klorür içeriğini hesaplamak ve iki test sonuçları ortalama değerini alır.
      Equation 3
      nerede, Cw hamur örneğinde, % çimento suda çözünebilir klorür içeriğidir; ms toz örnek, 2 g kütlesi olduğunu; V3 deiyonize su örnek, 50 mL dağıtılması için kullanılan birimdir; V4 filtrated çözüm her nitration, 10 mL çıkarılan birimidir; V5 gümüş nitrat çözümü her nitration tüketilen hacmi olduğunu mL; Mcl Cl, 35,5 g/mol molar kütlesi var.
    8. Suda çözünebilir klorür profilleri klorür içeriği yapıştır örnekler farklı derinliklerde aldıktan sonra arsa.

5. doğruluğu Test kalınlığı öğütme

  1. Beş taşlama kalınlıkları ayarla: program 1.0 mm, 0,5 mm, 0.2 mm, 0,1 mm ve ana taşlama olarak 0,05 mm. Her kalınlık ile beş kez eziyet.
  2. Önce (H1) zımpara ve taşlama sonra numune kalınlığı ölçmek (H2) bir vernier kumpas ile ve aşağıdaki denklem ile pratik taşlama kalınlığı hesaplamak. Numune makineden ölçüm güvenilirliğini güvence altına almak için ölçüm sırasında alma.
    Equation 4
    Nerede, P pratik taşlama kalınlığı, AA olur; H1 numune kalınlığı zımpara önce AA olur; H2 numune kalınlığı taşlama sonra AA olur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Özgün veri ve istatistiksel sonuçları doğruluğu hakkında kalınlığı öğütme toplanan (Tablo 1)8vardır. Ortalama ve hata doğruluğu yansıtmak için kullanılır ve standart sapma (SD) bu yöntem tutarlılığını yansıtmak için kullanılır.

Sınama aralığı 0,5 mm (şekil 1) ve 2.0 mm (Şekil 2) suda çözünebilir klorür içeriği ve karşılık gelen Difüzyon katsayısı D aşağıdaki denklemi kullanarak Fick'ın ikinci hukuk "hata fonksiyonu" denilen toplanır. Derinliği boyunca klorür içeriğinin değiştiğini Kanunu klorür dağıtım özelliklerini yansıtmak için kullanılır ve D klorür penetrasyon oranı değerlendirmek için kullanılır.
Equation 5
Burada, x maruz yüzeyine olan uzaklığı ise; t pozlama süresi olduğunu; C(x, t) klorür x derinlik ve zaman tiçeriğidir; Cs yüzey klorür içeriğidir; D klorür Difüzyon katsayısı olduğunu; C0 ilk klorür içeriğidir.

S (mm) H1 (mm) H2 (mm) P (mm) Hata (mm) Ortalama (mm) SD (mm)
1 18,78 17,82 0,96 0,04
17,82 16.82 1 0
16.82 15.83 0,99 0,01 0.998 0.026
15.83 14.83 1 0
14.83 13.79 1,04 -0.04
0,5 25,09 24.55 0,46 0,04
24.55 24,07 0.48 0,02
24,07 23.59 0.48 0,02 0.482 0.019
23.59 23,11 için 0.48 0,02
23,11 için 22,6 0.51 -0.01
0,2 19.24 19.01 0,23 -0.03
19.01 18,8 0.21 -0.01
18,8 18.62 0.18 0,02 0.208 0,02
18.62 18.43 0,19 0,01
18.43 18,2 0,23 -0.03
0,1 17,66 17.57 0,09 0,01
17.57 17.46 0,11 -0.01
17.46 17.34 0,12 -0.02 0,1 0.026
17.34 17.26 0,08 0,02
17.26 17.16 0,1 0
0,05 16,26 16.19 0,07 -0.02
16.19 16.14 0,05 0
16.14 16,07 0,07 -0.02 0.056 0.012
16,07 16.03 0,04 0,01
16.03 15,98 0,05 0

Tablo 1: Orijinal veri ve istatistiksel sonuçlar doğruluğu hakkında kalınlığı öğütme.
S kalınlığı taşlama kümesi ve P pratik taşlama kalınlığı. Hata S ve Parasındaki farktır. Ortalama beş pratik öğütülmüş kalınlıkları ortalama değeridir ve SD standart sapmasıdır.

Figure 1
Resim 1: Suda çözünebilir klorür profil 0,5 mm aralığı test ile Yapıştır örneklerin.
Döngüsel ıslatma kurutma koşullar altında 12 hafta boyunca maruz kaldıktan sonra 20 toz örnekleri bölümünde 3 her 0,5 mm taşlama ile 10 mm derinliğe içinde elde edilir. 20 toz örnekleri ilk kısmen klorür içeriği her test için kullanılır. 20 veri noktaları (siyah) elde edilen ve şekil 1' de sundu. Kırmızı çizgi o veri uygun hat "hata fonksiyonu" Fick'ın ikinci Kanunu, D ile klorür Difüzyon katsayısı ve hata çubukları hata veya belirsizlik veri tasvir olmasıdır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Resim 2: Suda çözünebilir klorür profilleri 2.0 mm aralığı test ile Yapıştır örneklerin.
20 örnekleri, her dört sıralı katmanları (ile her birinden alınan aynı tutarı) boyunca (1 ~ 4, 5 ~ 8, 9 ~ 12, 13 ~ 16 ve 17 ~ 20) iyi harmanlanmış ve klorür içeriği her test; test aralığı 2.0 mm. beş veri noktaları (siyah) klorür içeriği böylece elde edilen demektir. Kırmızı çizgi o veri uygun hat Fick'ın ikinci hukuk, D "hata fonksiyonu" ile karşılık gelen Difüzyon katsayısı ve potansiyel hatayı veya belirsizlik her klorür değerin hata çubukları tasvir olmasıdır.
Not: Klorür içeriği belirlemek için kullanılan örnek kütlesinin 2 g 4.2.2 içinde tanıtılan gibidir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Yüksek hassasiyetli CNC freze taşlama hata aldı 0.04 mm içinde kontrol edilir ve 0,03 mm (Tablo 1)8' den daha az olan standart sapmasıdır. Bu freze yöntem derinliği, daha iyi bir örnek numunelerin gerçek klorür dağıtım katkıda bir fonksiyonu olarak klorür içeriği ölçümlerde doğruluğu ve istikrar yüksek derecesine sahiptir kanıtlıyor.

Sınama aralığı pozlama yüzey artan, derinliği ile 0,5 mm olduğunda klorür içeriği (Resim 1) en büyük bir noktası vardır. Sınama aralığı 2.0 mm olduğunda, klorür içeriği tekdüze azalır (Şekil 2). Yüzey katmanında, seçili aralığı değeri önemli ölçüde profilleri etkileyebilir görülebilmektedir. Onlar yakalamak ve daha fazla ayrıntı kayıt alt aralıkları tavsiye edilir. Ayrıca, farklı test aralıkları ile "hata fonksiyonu" ile montaj yoluyla elde edilen D farklıdır. D değerleri aralığı 0,5 mm (4.038 × 10-7 m2/s, şekil 1) iki kez D değerleri aralığının 2.0 mm (1.451 × 10-7 m2/s, Resim 2), aynı numune test rağmen daha vardır. Belli ki, 2 mm aralığı önemli veri eksikliği ve böylece klorür içerik evrim, zavallı açıklaması nedeniyle istihdam türetilmiş D değer güvenilir olamaz.

Küçük aralığı değerleri elde etmek için taşlama kalınlığı düşürülmelidir. Taşlama kalınlığı 0,5 mm'den az olduğunda üç en çok kullanılan taşlama yöntem şu anda bu alanda küçük bir hatanın garanti edemez. Örnekleme aralığı 5.0 mm9olsa bile neden olan birden fazla 1,0 mm, bir hata değeri el ile işlem ile sondaj pozisyon kontrol ilk (toz örnek bir elektrikli matkap ile getting) yöntemi özellikleri önemli zorluklar. İkinci yöntem (bir normal taşlama makinesi10,11) Çin'de yaygın olarak uygulanır. Kusur bu makinenin kalibrasyon gerekliliktir her katman için ve taşlama için kullanılan 100 mm çapında korindon disk deforme zarar görmüş ve olmak eğilimindedir. Bu yöntem taşlama kalınlığı genellikle 2.0 mm ve 0,5 mm den fazla hatadır. Bir profil taşlama üçüncü yöntemidir. Kalınlık 2.0 mm olsa da bu yöntemin hata ilk iki yöntemlerinin en küçük bileme etiketli olduğunu daha küçüktür. Daha küçük bileme kalınlığı ise gerekli, manuel kalibrasyon, hangi yöntemin doğruluğunu büyük ölçüde azaltır gerekir. Buna ek olarak, burada kullanılan yöntem hata taşlama kalınlığı az 0.2 derinlik bir fonksiyonu olarak klorür içerik dağıtım ölçümlerde son derece yüksek doğruluk gösteren mm (Tablo 1), olsa bile 0.03 mm'den az var.

Ancak, bu yüksek-tamlık taşlama yöntemi Ayrıca sınırlamalar vardır. Toz toplamak için el ile çalışma gerektirir ve toz sırasında oluşturulan bu taşlama inhale. Bu yöntem geliştirmek için aygıt toplama bir otomatik toz yüksek hassasiyetli CNC taşlama tezgahı tamamlayacak şekilde tasarlanmıştır. Umarım, bu yeni icat hem sağlıklı hem de işgücü tasarrufu olacak.

Burada kullanılan zımparalama yöntemi otomatik bileme katman katman numune yüzeyinden başlayarak elde eder. Bu büyük ölçüde fonksiyonu olarak klorür dağılımı derinlik doğruluğunu artırır ve klorür taşıma çalışma için çok önemli olan en az bir hata küçük bileme kalınlıkları için bile garanti eder. Bu yöntem aynı zamanda diğer çimento esaslı malzemeler ile (örneğin, harç ve beton) yararlı olabilir. Harç ve beton sert kum ve çakıl içerdiğinden, titanyum alaşım kesici sert malzemeler (örneğin, elmas) ile değiştirilmelidir. Diğer değişiklikler gereklidir. Buna ek olarak, bu yöntem ile elde edilen örnek de algılama ve ölçüm diğer iyonlar için gibi kullanılabilir Equation 6 . Sonuç olarak, bu taşlama yöntem araştırma ve alan çalışmaları için çimento esaslı malzeme dayanıklılık sorunları ele yardımcı olur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Yazarlar, ulusal temel araştırma programı Çin mali destek için teşekkür ederiz (973 Program) altında Sözleşme No 2015CB655105, Doğa Bilimleri Vakfın Sözleşme No 51308262 ve doğal Bilim Vakfı Jiangsu Province Sözleşme No BK20131012.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Cement Jiangnan Xiaoyetian P.II. 52.5
Potassium chromate, 99.7% Tianjin Kemiou HG391887 Toxic
Ethyl alcohol Sinopharm XK10009257
Silver nitrate, 99.8% Sinopharm 7761888 Toxic
Phenolphthalein, 99.5% Tianjin Fuchen XK1301100017
Concentrated sulfuric acid, 98.3% Shanghai Lingfeng XK1301100085008 Highly corrosive
Sodium chloride, 99.7% Xilong Scientific XK1320100153
Diesel oil China Petroleum 0#
Epoxy resin Yifeng Chemical E44-6101
Deionized water Beijing Liyuan PUW-10N
CNC Milling meachine Foshan Xiandao Digital Technology C31E
Cement paste mixer Wuxi Construction and Engineering NJ160
High precision cutting machine Buehler 2215
Mixing spot Wuxi Construction and Engineering JJ-5
Scraper knife Jinzheng Building Materials CD-3
Cling film Miao Jie 65300
Mold (70mm×70mm×70mm) Jingluda ABS707
Plastic box Fangao Household 32797
Stainless steel brace An Feng 316L
Paper Deli A4
Oven Shanghai Huatai DHG-9070A
Automatic vibrator Lichen HY-4
Vibrating table Jianyi GZ-75
plastic film Miao Jie 65303
Vernier caliper Links 601-01
Electronic balance Setra BL-4100F
Plastic bottle Lining Plastic 454
Brush Huoniu 3#
Mask UVEX 3220
Gloves Ammex TLFGWC
Plastic cup Maineng MN4613
Desiccator Shenfei GZ300
Filter paper Hangzhou Wohua 9614051
Dropper Huaou 1630
Breaker Huaou 1101
Funnel Huaou 1504
Measuring cylinder Huaou 1601
volumetric flash Huaou 1621
Conical flash Huaou 1121
Pipette Huaou 1633
Burette Huaou 1462
Mortar Huaou YBMM254
80µm sieve Shanghai Dongxing KJ-80
Crucible Oamay GYGG
Electric furnace Tyler SX-B06

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Byang, H. O., Jang, S. Y. Effects of material and environmental parameters on chloride penetration profiles in concrete structures. Cem. Concr. Res. 37 (1), 47-53 (2007).
  2. Mehta, P. K. Concrete: structure, properties and materials. , Ed Prentice-Hall. 105-169 (1986).
  3. Khelidj, A., Loukili, A., Bastian, G. Experimental study of the hydro-chemical coupling inside maturing concretes: effect on various types of shrinkage. Mater. Struct. 31 (9), 588-594 (1998).
  4. Nielsen, E. P., Geiker, M. R. Chloride diffusion in partially saturated cementitious material. Cem. Concr. Res. 33 (1), 133-138 (2003).
  5. He, F., Shi, C., Yuan, Q., Chen, C., Zheng, K. AgNO3-based colorimetric methods for measurement of chloride penetration in concrete. Constr. Build. Mater. 26 (1), 1-8 (2012).
  6. Collepardi, M., Turriziani, R., Marcialis, A. Penetration of chloride ions into cement pastes and in concretes. J. Am. Ceram. Soc. 55 (10), 534-535 (1972).
  7. JTJ 270-98. Testing Code of Concrete for Port and Waterwog Engineering. , 202-207 (1998).
  8. Chang, H., Mu, S., Xie, D., Wang, P. Influence of pore structure and moisture distribution on chloride "maximum phenomenon" in surface layer of specimens exposed to cyclic drying-wetting condition. Constr. Build. Mater. 131 (1), 16-30 (2017).
  9. Lu, C., Gao, Y., Cui, Z., Liu, R. Experimental Analysis of Chloride Penetration into Concrete Subjected to Drying-Wetting Cycles. J. Mater. Civil. Eng. 27 (12), 1-10 (2015).
  10. Xu, K. Properties of Chloride Ions Transportation in Concrete under Different Drying-wetting Cycles. , Three Gorges University. China. Master thesis (2012).
  11. Zhao, T., Fan, H., Cao, W., Wang, P. Concrete powder grinding machine. China patent. , CN101264460B (2012).

Tags

Mühendisliği sayı: 129 suda çözünebilir klorür klorür dağıtım Yapıştır Islak-Kuru Zımpara yüksek hassasiyetli derinlik aralığı
Çimento hamuru suda çözünebilir klorür dağılımı bir yüksek-tamlık şekilde tespit
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chang, H., Mu, S. Detecting theMore

Chang, H., Mu, S. Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way. J. Vis. Exp. (129), e56268, doi:10.3791/56268 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter