پیٹروگرافی اور فلوروسینس مائکروسکوپ کا استعمال کرتے ہوئے کنکریٹ فرش مکس ڈیزائن کے معیار کی یقین دہانی میں پیش رفت

کنکریٹ فرش کے معیار کی یقین دہانی میں نئی ​​پیش رفت معیار، استحکام، اور ہائبرڈ ڈیزائن کوڈ کے ساتھ تعمیل کے بارے میں اہم معلومات فراہم کر سکتی ہے۔
کنکریٹ کے فرش کی تعمیر میں ہنگامی حالات دیکھے جا سکتے ہیں، اور ٹھیکیدار کو کاسٹ ان پلیس کنکریٹ کے معیار اور استحکام کی تصدیق کرنے کی ضرورت ہے۔ ان واقعات میں پانی ڈالنے کے عمل کے دوران بارش کی نمائش، کیورنگ مرکبات کا اطلاق کے بعد، پلاسٹک کا سکڑ جانا اور ڈالنے کے چند گھنٹوں کے اندر کریکنگ گھنٹے، اور کنکریٹ کی ساخت اور علاج کے مسائل شامل ہیں۔ یہاں تک کہ اگر طاقت کے تقاضے اور دیگر مادی ٹیسٹ پورے ہو جاتے ہیں، انجینئرز کو فرش کے پرزوں کو ہٹانے اور تبدیل کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے کیونکہ وہ اس بارے میں فکر مند ہیں کہ آیا اندر موجود مواد مکس ڈیزائن کی تصریحات پر پورا اترتے ہیں۔
اس صورت میں، پیٹروگرافی اور دیگر تکمیلی (لیکن پیشہ ورانہ) ٹیسٹ کے طریقے کنکریٹ کے مرکب کے معیار اور پائیداری کے بارے میں اہم معلومات فراہم کر سکتے ہیں اور کیا وہ کام کی وضاحتوں پر پورا اترتے ہیں۔
شکل 1. 0.40 w/c (اوپری بائیں کونے) اور 0.60 w/c (اوپری دائیں کونے) پر کنکریٹ پیسٹ کے فلوروسینس مائکروسکوپ مائیکرو گراف کی مثالیں۔ نچلا بائیں شکل کنکریٹ سلنڈر کی مزاحمتی صلاحیت کو ماپنے کے لیے آلہ دکھاتی ہے۔ نیچے کی دائیں شکل والیوم ریزسٹیویٹی اور w/c کے درمیان تعلق کو ظاہر کرتی ہے۔ چونیو کیاو اور ڈی آر پی، ایک ٹوئننگ کمپنی
ابرام کا قانون: "کنکریٹ کے مرکب کی دبانے والی طاقت اس کے پانی اور سیمنٹ کے تناسب کے برعکس متناسب ہے۔"
پروفیسر ڈف ابرامس نے سب سے پہلے 1918 میں پانی سیمنٹ کے تناسب (w/c) اور کمپریسیو طاقت کے درمیان تعلق کو بیان کیا [1]، اور اسے وضع کیا جسے اب ابرام کا قانون کہا جاتا ہے: "کنکریٹ پانی/سیمنٹ کے تناسب کی کمپریشن طاقت۔" دبانے والی طاقت کو کنٹرول کرنے کے علاوہ، پانی کے سیمنٹ کا تناسب (ڈبلیو/سینٹی میٹر) اب پسند کیا جاتا ہے کیونکہ یہ پورٹ لینڈ سیمنٹ کے متبادل سیمنٹی مواد جیسے فلائی ایش اور سلیگ کو تسلیم کرتا ہے۔ یہ کنکریٹ کے استحکام کا ایک اہم پیرامیٹر بھی ہے۔ بہت سے مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ ~ 0.45 سے کم ڈبلیو/سینٹی میٹر کے ساتھ کنکریٹ کا مرکب جارحانہ ماحول میں پائیدار ہوتا ہے، جیسے کہ ایسے علاقے جہاں ڈیکنگ نمکیات کے ساتھ منجمد پگھلنے کے چکر کا سامنا ہو یا وہ جگہ جہاں مٹی میں سلفیٹ کی زیادہ مقدار ہو۔
کیپلیری پورز سیمنٹ کی گندگی کا ایک موروثی حصہ ہیں۔ وہ سیمنٹ ہائیڈریشن مصنوعات اور غیر ہائیڈریٹڈ سیمنٹ کے ذرات کے درمیان کی جگہ پر مشتمل ہوتے ہیں جو کبھی پانی سے بھرے ہوتے تھے۔ [2] کیپلیری چھیدیں داخلی یا پھنسے ہوئے سوراخوں سے کہیں زیادہ باریک ہوتے ہیں اور ان کے ساتھ الجھنا نہیں چاہیے۔ جب کیپلیری چھیدوں کو منسلک کیا جاتا ہے، تو بیرونی ماحول سے سیال پیسٹ کے ذریعے منتقل ہوسکتا ہے. اس رجحان کو دخول کہا جاتا ہے اور استحکام کو یقینی بنانے کے لیے اسے کم سے کم کیا جانا چاہیے۔ پائیدار کنکریٹ مکسچر کا مائیکرو اسٹرکچر یہ ہے کہ سوراخ آپس میں جڑنے کے بجائے الگ الگ ہیں۔ ایسا تب ہوتا ہے جب w/cm ~0.45 سے کم ہو۔
اگرچہ سخت کنکریٹ کے ڈبلیو/سینٹی میٹر کی درست پیمائش کرنا بدنام زمانہ مشکل ہے، لیکن ایک قابل اعتماد طریقہ سخت کاسٹ ان پلیس کنکریٹ کی چھان بین کے لیے ایک اہم کوالٹی ایشورنس ٹول فراہم کر سکتا ہے۔ فلوروسینس مائکروسکوپی ایک حل فراہم کرتی ہے۔ یہ اس طرح کام کرتا ہے۔
فلوروسینس مائکروسکوپی ایک ایسی تکنیک ہے جو مواد کی تفصیلات کو روشن کرنے کے لیے ایپوکسی رال اور فلوروسینٹ رنگوں کا استعمال کرتی ہے۔ یہ سب سے زیادہ عام طور پر طبی علوم میں استعمال ہوتا ہے، اور اس کا مواد سائنس میں بھی اہم اطلاق ہوتا ہے۔ کنکریٹ میں اس طریقہ کار کا منظم اطلاق تقریباً 40 سال پہلے ڈنمارک میں شروع ہوا [3]۔ اسے 1991 میں نارڈک ممالک میں سخت کنکریٹ کے w/c کا اندازہ لگانے کے لیے معیاری بنایا گیا تھا، اور اسے 1999 میں اپ ڈیٹ کیا گیا تھا [4]۔
سیمنٹ پر مبنی مواد (یعنی کنکریٹ، مارٹر اور گراؤٹنگ) کے ڈبلیو/سینٹی میٹر کی پیمائش کرنے کے لیے، فلوروسینٹ ایپوکسی کا استعمال ایک پتلا حصہ یا کنکریٹ بلاک بنانے کے لیے کیا جاتا ہے جس کی موٹائی تقریباً 25 مائکرون یا 1/1000 انچ ہوتی ہے (شکل 2)۔ اس عمل میں شامل ہے کنکریٹ کور یا سلنڈر کو فلیٹ کنکریٹ بلاکس (بلینکس کہتے ہیں) میں کاٹا جاتا ہے جس کا رقبہ تقریباً 25 x 50 ملی میٹر (1 x 2 انچ) ہوتا ہے۔ خالی جگہ کو شیشے کی سلائیڈ سے چپکا دیا جاتا ہے، ویکیوم چیمبر میں رکھا جاتا ہے، اور ویکیوم کے نیچے ایپوکسی رال متعارف کرائی جاتی ہے۔ جیسے جیسے w/cm بڑھتا ہے، رابطہ اور سوراخوں کی تعداد میں اضافہ ہوتا جائے گا، اس لیے زیادہ ایپوکسی پیسٹ میں داخل ہو جائے گی۔ ہم epoxy رال میں فلوروسینٹ رنگوں کو اکسانے اور اضافی سگنلز کو فلٹر کرنے کے لیے خصوصی فلٹرز کا ایک سیٹ استعمال کرتے ہوئے، ایک خوردبین کے نیچے فلیکس کا معائنہ کرتے ہیں۔ ان تصاویر میں، سیاہ علاقے مجموعی ذرات اور غیر ہائیڈریٹڈ سیمنٹ کے ذرات کی نمائندگی کرتے ہیں۔ دونوں کی پورسٹی بنیادی طور پر 0% ہے۔ چمکدار سبز دائرہ پورسٹی ہے (پوراسٹی نہیں)، اور پوروسیٹی بنیادی طور پر 100% ہے۔ ان خصوصیات میں سے ایک دھبہ دار سبز "مادہ" ایک پیسٹ ہے (شکل 2)۔ جیسے جیسے کنکریٹ کی ڈبلیو/سینٹی میٹر اور کیپلیری پورسٹی میں اضافہ ہوتا ہے، پیسٹ کا منفرد سبز رنگ روشن اور چمکدار ہوتا جاتا ہے (شکل 3 دیکھیں)۔
شکل 2۔ فلیکس کا فلوروسینس مائکرو گراف جو جمع شدہ ذرات، voids (v) اور پیسٹ دکھا رہا ہے۔ افقی میدان کی چوڑائی ~ 1.5 ملی میٹر ہے۔ چونیو کیاو اور ڈی آر پی، ایک ٹوئننگ کمپنی
شکل 3۔ فلیکس کے فلوروسینس مائیکرو گراف سے پتہ چلتا ہے کہ جیسے جیسے ڈبلیو/سینٹی میٹر بڑھتا ہے، سبز پیسٹ آہستہ آہستہ روشن ہوتا جاتا ہے۔ یہ مرکب ہوا سے چلنے والے ہوتے ہیں اور ان میں فلائی ایش ہوتی ہے۔ چونیو کیاو اور ڈی آر پی، ایک ٹوئننگ کمپنی
تصویری تجزیہ میں تصاویر سے مقداری ڈیٹا نکالنا شامل ہے۔ یہ ریموٹ سینسنگ خوردبین سے لے کر بہت سے مختلف سائنسی شعبوں میں استعمال ہوتا ہے۔ ڈیجیٹل امیج میں ہر پکسل بنیادی طور پر ڈیٹا پوائنٹ بن جاتا ہے۔ یہ طریقہ ہمیں ان تصاویر میں نظر آنے والی مختلف سبز چمک کی سطحوں کے ساتھ نمبروں کو منسلک کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ پچھلے 20 سالوں میں، ڈیسک ٹاپ کمپیوٹنگ پاور اور ڈیجیٹل امیج کے حصول میں انقلاب کے ساتھ، تصویری تجزیہ اب ایک عملی ٹول بن گیا ہے جسے بہت سے مائکروسکوپسٹ (بشمول کنکریٹ پیٹرولوجسٹ) استعمال کر سکتے ہیں۔ ہم اکثر تصویری تجزیہ کا استعمال سلوری کی کیپلیری پوروسیٹی کی پیمائش کے لیے کرتے ہیں۔ وقت گزرنے کے ساتھ، ہم نے پایا کہ ڈبلیو/سینٹی میٹر اور کیپلیری پورسٹی کے درمیان ایک مضبوط منظم شماریاتی تعلق ہے، جیسا کہ درج ذیل تصویر میں دکھایا گیا ہے (شکل 4 اور شکل 5)۔
شکل 4. پتلے حصوں کے فلوروسینس مائیکرو گراف سے حاصل کردہ ڈیٹا کی مثال۔ یہ گراف کسی ایک فوٹو مائیکروگراف میں دیئے گئے گرے لیول پر پکسلز کی تعداد کو پلاٹ کرتا ہے۔ تین چوٹیاں ایگریگیٹس (نارنگی وکر)، پیسٹ (گرے ایریا) اور صفر (دائیں جانب غیر بھری ہوئی چوٹی) سے مماثل ہیں۔ پیسٹ کا وکر اوسط تاکنا سائز اور اس کے معیاری انحراف کا حساب لگانے کی اجازت دیتا ہے۔ Chunyu Qiao اور DRP، Twining Company Figure 5. یہ گراف خالص سیمنٹ، فلائی ایش سیمنٹ، اور قدرتی پوزولان بائنڈر پر مشتمل مرکب میں w/cm اوسط کیپلیری پیمائش اور 95% اعتماد کے وقفوں کی ایک سیریز کا خلاصہ کرتا ہے۔ چونیو کیاو اور ڈی آر پی، ایک ٹوئننگ کمپنی
حتمی تجزیے میں، یہ ثابت کرنے کے لیے تین آزاد ٹیسٹوں کی ضرورت ہوتی ہے کہ آن سائٹ کنکریٹ مکس ڈیزائن کی تفصیلات کے مطابق ہے۔ جہاں تک ممکن ہو، تقرریوں سے بنیادی نمونے حاصل کریں جو قبولیت کے تمام معیارات پر پورا اترتے ہیں، نیز متعلقہ جگہوں سے نمونے حاصل کریں۔ قبول شدہ لے آؤٹ سے کور کو کنٹرول کے نمونے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، اور آپ اسے متعلقہ لے آؤٹ کی تعمیل کا جائزہ لینے کے لیے بینچ مارک کے طور پر استعمال کر سکتے ہیں۔
ہمارے تجربے میں، جب ریکارڈ والے انجینئرز ان ٹیسٹوں سے حاصل کردہ ڈیٹا کو دیکھتے ہیں، تو وہ عموماً تقرری قبول کرتے ہیں اگر انجینئرنگ کی دیگر اہم خصوصیات (جیسے کمپریسیو طاقت) کو پورا کیا جاتا ہے۔ w/cm اور تشکیل کے عنصر کی مقداری پیمائش فراہم کر کے، ہم یہ ثابت کرنے کے لیے بہت سے کاموں کے لیے مخصوص ٹیسٹوں سے آگے جا سکتے ہیں کہ زیر بحث مرکب میں ایسی خصوصیات ہیں جو اچھی پائیداری میں ترجمہ کریں گی۔
David Rothstein, Ph.D., PG, FACI DRP، A Twining Company کے چیف لتھوگرافر ہیں۔ اس کے پاس 25 سال سے زیادہ کا پیشہ ور پیٹرولوجسٹ کا تجربہ ہے اور اس نے دنیا بھر میں 2,000 سے زیادہ پروجیکٹس کے 10,000 سے زیادہ نمونوں کا ذاتی طور پر معائنہ کیا۔ ڈاکٹر چونیو کیاو، ایک جڑواں بنانے والی کمپنی DRP کے چیف سائنس دان، ایک ماہر ارضیات اور مواد کے سائنس دان ہیں جن کے پاس سیمنٹنگ مواد اور قدرتی اور پراسیس شدہ چٹانوں کی مصنوعات میں دس سال سے زیادہ کا تجربہ ہے۔ اس کی مہارت میں کنکریٹ کی پائیداری کا مطالعہ کرنے کے لیے تصویری تجزیہ اور فلوروسینس مائیکروسکوپی کا استعمال شامل ہے، جس میں ڈیکنگ سالٹس، الکلی-سلیکون ری ایکشن، اور گندے پانی کے علاج کے پلانٹس میں کیمیائی حملے سے ہونے والے نقصان پر خصوصی زور دیا جاتا ہے۔