이 프로토콜 cementitious 시스템 및 x 선 형광을 사용 하 여 그것의 이온 성분의 측정에서 신선한 공 솔루션을 표현 하는 절차를 설명 합니다. 이온 구성 공 솔루션 전기 저항, 함께 사용할 수 있습니다, 콘크리트 전기 저항, 형성 요소를 결정 하는 계산에 사용할 수 있습니다.
이 방법의 목표는 화학 성분 및 신선한 붙여넣기 예제에서 표현 cementitious 공 솔루션의 전기 저항을 결정 하는. 기 공 솔루션 가압된 질소 가스 시스템을 사용 하 여 신선한 붙여넣기 예제에서 표현 된다. 기 공 솔루션은 즉시 증발 및 탄 화를 최소화 하기 위해 주사기로 전송 됩니다. 그 후, 조립된 테스트 컨테이너는 x 선 형광 (XRF) 측정에 사용 됩니다. 이러한 컨테이너는 2 개의 동심 플라스틱 실린더 물개 두 오픈 측면 중 하나는 폴 리 에틸렌 필름으로 구성 됩니다. 기 공 솔루션 XRF 측정 직전 컨테이너에 추가 됩니다. 주요 이온 종 공 솔루션에서 검색 하는 XRF 보정은, 특히, 나트륨 (Na+), 칼륨 (K+), 칼슘 (캘리포니아2 +), 및 황 화물 (S2-), 계산 (4등-2)를 사용 하 여을 황산합니다 산출할입니다. 충전 잔액에서 수 산화물 (OH–)을 계산할 수 있습니다. 솔루션의 전기 저항을 계산 하려면 주요 이온 종 및 스나이더 외. 여 모델의 농도 사용 된다. 기 공 솔루션의 전기 저항력 사용할 수 있습니다, 콘크리트의 전기 저항에 함께 콘크리트의 형성 요소를 확인 하려면. XRF는 잠재적인 방법 대안을 현재 시간 및 비용 측면에서 혜택을 제공할 수 있는 기 공 솔루션의 구성을 결정 하는.
콘크리트의 물성 미세1의 기본적인 측정은 그것의 형성 요소에 의해 결정 됩니다. 형성 요소 사이 연결 및 콘크리트2의 다공성 제품의 역 수로 정의 됩니다. 방정식 13에 제시 된으로 콘크리트의 전기 저항 및 기 공 솔루션의 전기 저항력의 비율에서 형성 요소를 계산할 수 있습니다.
(1)
여기,
대량 또는 콘크리트 (Ωm);의 전기 저항 =
= 공 솔루션 (Ωm)의 전기 저항력.
X2 및 다른 문학4,5대량 콘크리트의 전기 저항 저항 측정기를 사용 하 여 강화 된 콘크리트에 쉽게 결정 될 수 있습니다, 다음 방법 AASHTO PP84-17 부록에서 설명. 이 문서의 목적은 신선한 붙여넣기 및 x 선 형광 (XRF) 분광학을 사용 하 여 솔루션 이온 성분의 분석에서 기 공 솔루션을 표현 하기 위한 지침을 제공 하는 것입니다. 표현된 기 공 솔루션에서 XRF 상용 자료 (실린더 및 영화)를 사용 하 여 테스트 됩니다. XRF는에 의해 감지 이온 구성 여러 콘크리트 내구성 응용 프로그램에 사용 될 수 있으며 궁극적으로 결정 형성 요인6공 솔루션의 전기 저항을 계산 하기 위해 사용할 수 있습니다.
현재 방법 공 솔루션, 유도 결합된 플라즈마 (ICP)7, 원자 흡수 분 광 법 (AAS)8,9이온 크로마토그래피 (IC) 등의 화학 성분을 결정 하는, 소모, 그리고 꽤 수 있습니다. 힘 드는. 또한, 경우에 따라 다양 한 방법의 조합은 기 공 솔루션10주요 이온 종의 완전 한 특성을 얻기 위해 사용 해야 합니다. XRF는 상대적으로 낮은 비용과 짧은 테스트 시간에 기존의 방법에 비해 공 솔루션의 구성을 구할 수 있는 이러한 방법 대신 사용할 수 있습니다.
XRF는 일반적으로 품질 관리 및 품질 보증 프로세스11,12 제조 하는 시멘트에 걸쳐 제조 재료의 화학 성분 분석 하는 데 사용 주로 시멘트 산업에서 사용 되는 기술 . 따라서,이 방법은 그 기법을 사용 하 다른 시멘트 배치의 기 공 솔루션 구성에 대 한 자세한 정보를 제공 하기 위해이 도구를 사용 하 여 시멘트 제조 업체를 사용 하는 방법을 설명 합니다. 전반적으로, XRF를 사용 하 여 기 공 솔루션에 대 한 잠재적으로 여러 응용 프로그램에 대 한이 기술의 사용을 확장할 수 있습니다. 및 업계에서 상대적으로 신속 하 게 구현 될 수 있습니다.
이 민감한 화학 분석 방법 이므로, 오염 방지 실험실 관행을 필수적입니다. 이 방법에 대 한 그것은 중요 한 교정 표준 구체적으로 고 순도 화학 제품 (> 99%)으로 수행 됩니다. 주사기에 기 공 솔루션을 전송할 때 아무 표시 시멘트 곡물 공 솔루션에 어떤 변화를 방지 하는 솔루션에 존재 있는지 확인 합니다. 5 ± 1 ° C의 일정 한 온도에서 밀봉 된 주사기에 저장 될 때 공 솔루션 최대 7 일 동안 변경 되지 않은 화학 성분 유지 하기 관찰 되었습니다.
이 프로토콜의 주요 한계 중 하나 이며 그 식 설명의 방법 신선한 붙여넣기 표본에만 사용할 수 있습니다 나중 나이 샘플에 적합 하지 않습니다. 나중에 나이 또는 강화 된 샘플, 고압 추출 다20 을 사용 하 여 표현 하는 방법 필요 합니다. 또 다른 한계는 솔루션의 2 세대의 최소 금액에 대 한 컨테이너의 2 세대 전체 바닥을 커버 할 수 있는 일정 샘플도 제공 하지 않는다 보다는 더 적은 얼굴 금액 이후는 XRF에 테스트 필요입니다. 이 마지막 한계는이 연구에 사용 된 특정 설정에 적용 됩니다. 다른 설정 아마 공 솔루션 테스트에 필요한 최소 금액에서 감소를 수 있습니다. 또 다른 한계는 모델 bisulfide 종 이후 다양 한 슬 래그 시멘트를 포함 하는 시스템에 적용 (HS–) 존재할 수 있습니다, Vollpracht 그 외 여러분 에 의해 논의 가능성이 크다 14.
XRF 시멘트 업계에서 일반적으로 사용 되는 기술 이므로,이 방법은 잠재적으로 시멘트 제조 업체 도구를 사용 하는 이미 그들의 처리에서 화학 성분 같은 cementitious 공 솔루션에 대 한 자세한 정보를 제공 가능 하 고 고유 저항 및 기존의 방법 보다 더 낮은 비용과 테스트 시간에 다양 한 응용 프로그램에 대 한 예를 들어 때 샘플 준비를 비교 하 고 테스트 ICP (기 공 솔루션 구성에 대 한 일반적으로 사용 되 시험 방법), 시간 테스트 시간 감소 됩니다 샘플 당 50 분에서 XRF를 사용 하 여 샘플 당 8 분. 이 메서드와 XRF에 대 한 응용 프로그램을 확장할 수 있는 잠재적으로 업계에서 매우 신속 하 게 구현 될 수 있습니다.
XRF는 공 솔루션에서 주요 원소 농도 결정 하기 위해 사용할 수 있습니다. 이 응용 프로그램 (i) 결정 cementitious 단계21 의 해산 활동 공부 하 공 솔루션의 구성 또는 (ii) 화학 혼합22의 효과 확인 등 XRF 사용 하 여를 제안 합니다. 이른 나이 공 솔루션 및 콘크리트 저항 측정은 잠재적으로 품질 관리에 사용 될 수 있습니다. 있는 콘크리트의 물-시멘트 비의 측정으로 사용 될 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
저자는 Kiewit 교통 연구소와 DTFH61-12-H-00010 통해 연방 고속도로 관리 (FHWA)에서 부분 재정 지원을 하 고 싶습니다. 여기에 소개 하는 실험실 작업의 모든 오 레 곤 주립 대학에서 Kiewit 교통 연구소에서 수행 되었다.
Energy Disperssive X-Ray Fluorescence Benchtop Spectrometer | Malvern PANalytical | Epsilon 3XLE or Epsilon 4 | |
35 mm Sample Cups for Liquids | Malvern PANalytical | 9425 888 00024 | Panalytical Consumables Catalogue 2016 for XRF Accessories and Consumables Catalog |
4 micron Polypropylene Film | Malvern PANalytical | 9425 888 00029 | Panalytical Consumables Catalogue 2016 for XRF Accessories and Consumables Catalog |
Syringe, 5 mL | VWR | 53548-005 | HSW Norm-Ject Sterile Luer-Slip syringes, Air-Tite |
Needle, 16Gx1'' | VWR | 89219-334 | Premium Veterinary Hypodermic Needles, Sterile, Air-Tite |
Container | VWR | 15704-092 | VWR Specimen containers, Polypropylene with Polyethylene Caps |
Pressurized Filter Holder | EMD Millipore | XX4004700 | 100 mL capacity, 47 mm filter diameter |
MCE Membrane Filter | PALL | 63069 | 47 mm diameter, 0.45 μm pore size |
Silicone Funnell | SpiceLuxe | SLP-122513-F1 | Top opening 2 1/2″, Bottom opening 3/4″, Height 2 3/4″ |