يتطلب الترابط الصحيح للطلاء والبطانات بالأسطح الخرسانية تنظيفا مناسبا وكثيرا ما يتطلب تخشين الخرسانة لزيادة مساحة السطح. يمكن نقل الخشونة ، المعروفة أيضا باسم ملف تعريف السطح ، إلى الخرسانة عن طريق تنظيف الانفجار الكاشطة ، أو النقش الحمضي ، أو أدوات كهربائية مختلفة التأثير / الخدش. يمكن أن يؤثر عمق ملف تعريف السطح الناتج على التصاق الطلاء / البطانة والأداء. كثيرا ما يحدد مصنعو الطلاء / البطانة و / أو أصحاب المرافق تنظيف وخشونة السطح الخرساني قبل تركيب المنتج.
تقليديًا، يتم تقييم المظهر السطحي (الخشونة) للخرسانة المجهزة بصريًا باستخدام رقائق المظهر السطحي للخرسانة (CSP ) مثل تلك الموضحة في الدليل الإرشادي رقم 310.2R، اختيار وتحديد مواصفات إعداد سطح الخرسانة لمواد الطلاء والطلاء والتراكبات البوليمرية وإصلاح الخرسانة الذي أصدره المعهد الدولي لإصلاح الخرسانة (ICRI). يلخص هذا الدليل الإرشادي إمكانيات وحدود الطرق المختلفة المستخدمة في إعداد الأسطح الخرسانية لتطبيق الطلاءات والإصلاحات. يمكن القول إن الرقائق هي الطريقة الأكثر شيوعًا والأكثر تحديدًا لتقييم خشونة الخرسانة؛ ومع ذلك، فإن هذه الطريقة نوعية وتتطلب بعض التقدير من قبل المفتش الفردي.
في الآونة الأخيرة ، الخيارات الرقمية مثل PosiTector SPG سمحت TS للمفتشين بقياس ملف سطح الخرسانة باستخدام طريقة رقمية وكمية ، وفقا ل ASTM D8271. في حين أن هذه الطريقة لها فوائد كبيرة ، إلا أن اعتمادها كان محدودا في السابق بسبب صعوبة الإحالة المرجعية بين طريقة CSP Chip (حيث يتم الإبلاغ عن رقم الشريحة الذي يشبه إلى حد كبير تشطيب سطح الخرسانة) ، وطريقة ميكرومتر العمق الرقمي (حيث يتم الإبلاغ عن الملف الشخصي بالميل).
ومع ذلك ، في ورقة حديثة من قبل Beamish and Corbett (2022)1 ، تم إجراء دراسة لإنشاء جدول مرجعي ترافقي بحيث يمكن استخدام الطريقتين بالتبادل. يتم عرض تفاصيل حول الإجراء المستخدم لإنشاء هذا الجدول في الملحق أ من هذه المقالة.
تتوفر رقائق ICRI كمجموعة من 10 بدرجات متفاوتة من خشونة السطح مما يدل على الطرق المختلفة لإعداد سطح الخرسانة مثل الحفر الحمضي ، والطحن ، والسفع بالرصاص ، والتفجير الكاشطة ، والخدش. تم تصميم هذه الرقائق كمقارنة بصرية ولمسية لتحديد درجة خشونة السطح. يقارن المستخدم الخرسانة المعدة برقائق CSP ويبلغ عن رقم الشريحة الذي يشبه السطح إلى حد كبير. ستحدد العديد من الوظائف نوع إعداد السطح المطلوب.
تبلغ مساحة رقائق ICRI CSP حوالي 16 بوصة مربعة (3.5 بوصة × 4.5 بوصة) وهي مصممة لتكرار 10 ملفات تعريف سطحية كما هو موضح في الجدول 1.
ASTM D8271 ، Standard تصف طريقة اختبار القياس المباشر لملف تعريف السطح للخرسانة المحضرة إجراء بديلا للحصول على القياسات مباشرة من الخرسانة المحضرة باستخدام ميكرومتر عمق إلكتروني مثل PosiTector SPG TS. تحتوي هذه الأدوات على قاعدة مسطحة وطرف محمل بنابض يسقط في وديان المظهر الجانبي السطحي.
ال PosiTector SPG تقع القاعدة المسطحة لمقياس TS على أعلى القمم وكل قياس هو المسافة بين أعلى القمم المحلية والوادي المعين الذي يتم إسقاط الطرف فيه. تعتبر الأدوات من هذا النوع مثالية لقياس ما يصل إلى 6 مم من ارتفاع الملف الشخصي مباشرة على السطح دون الحاجة إلى معجون طبق الأصل أو غموض المقارنات البصرية. إنها مثالية لقياس المظهر الجانبي السطحي للخرسانة التي تم تحضيرها عن طريق التفجير والخدش والطحن والحفر الحمضي والطرق التحضيرية الأخرى.
على عكس المقارنات البصرية النوعية ، فإن ASTM D8271 كمي ولكن لم يتم تحديده على نطاق واسع بعد. أجريت دراسة باستخدام نسخ متماثلة صلبة مصبوبة من الإيبوكسي لسبعة من رقائق ICRI CSP العشرة (CSP 1-7) وطريقة ASTM D8271 باستخدام PosiTector SPG TS ميكرومتر العمق الرقمي.
يمكن جدول البحث الموضح أدناه المحدد من تحويل التقييم النوعي بسهولة (على سبيل المثال ، ICRI CSP 1-7) إلى نطاق كمي لملف تعريف السطح على الخرسانة. يتم عرض النطاقات فقط ل CSP 1-7 حيث تمت دراستها فقط خلال هذا البحث ويتم تقريب القيم. تم إنشاء التفاوتات على أساس standard بيانات الانحراف.
على عكس التقييمات البصرية الذاتية ، فإن الرقمية PosiTector SPG TS سطح الخرسانة الشخصي Gage يوفر تحليلا كميا حقيقيا في مجال قياس الخشونة. سهل الاستخدام PosiTector SPG يوفر سرعة قياس سريعة تزيد عن 50 قراءة في الدقيقة وذاكرة مدمجة لحفظ السجلات ومراجعتها ومشاركتها مع مستخدمين آخرين لمزيد من التحليل.
يتميز بوضع إحصائي قوي لعرض المتوسط ، standard الانحراف ، والحد الأدنى / الحد الأقصى لعمق الملف الشخصي ؛ صناعة أمريكية PosiTector SPG مثالي لتحليل الأسطح الكبيرة بسرعة وبدقة. ينبه HiLo Alarm بشكل مسموع ومرئي عندما تتجاوز القياسات الحدود المحددة من قبل المستخدم. مع وجه تآكل الألومينا المتين وطرف مسبار كربيد التنجستن ، فإن PosiTector SPG تم تصميمه لحياة طويلة ودقة مستمرة.
لتحديد التوافق مع مواصفات ملف تعريف سطح الخرسانة ، أمب Standard تحدد الممارسة SP21513 ، إجراءات تحديد التوافق مع متطلبات ملف تعريف سطح الخرسانة ، مكان إجراء القياسات وعدد القياسات التي يجب إجراؤها ، وتوفر إرشادات حول كيفية تحديد المناطق غير المطابقة. هذا standard يصف إجراء مناسبا للاستخدام المختبري والميداني لتحديد التوافق مع ملف تعريف السطح المحدد على الركائز الخرسانية باستخدام الطريقة 1: ميكرومتر العمق كما هو موضح في ASTM D8271 والطريقة 2: رقائق ملف تعريف سطح الخرسانة (CSP) (CSP 1-10) كما هو موضح في المبدأ التوجيهي للشعاب المرجانية الدولية رقم 310.2R.
وتألفت الدراسة في البداية من منهجيات اختيرت خصيصا لتمكين المحددين من التحول من تقنيات التقييم النوعي للملامح السطحية إلى النطاقات الكمية.
رقائق ICRI CSP مصنوعة من مادة مطاطية رمادية مرنة مقبولة لمعظم التطبيقات ولكنها كانت مشكلة لهذا البحث. يحتوي مسبار ميكرومتر العمق الرقمي المخصص لاستخدامه للحصول على قياسات لملف تعريف السطح على رقائق CSP هذه على نقطة مخروطية الشكل من الفولاذ المقاوم للصدأ بزاوية 60 درجة محملة بنابض من شأنها أن تخترق المطاط المرن وتولد قيما عالية خاطئة. لذلك ، تم صنع قوالب سيليكون من CSP 1-7 وتم صب إيبوكسي أسود في كل قالب ، مما أدى بشكل فعال إلى إنشاء نسخ طبق الأصل من CSP 1-7 في الإيبوكسي المتصلب الذي لن يتأثر بمسبار الميكرومتر والضغط.
بمجرد معالجة الإيبوكسي بالكامل ، تم الحصول على ثلاث دفعات فرعية من 15 قراءة / كل منها على نسخ متماثلة من CSP 1-7 بواسطة 6 فنيين (بشكل مستقل) باستخدام PosiTector SPG ميكرومتر العمق الرقمي TS (gage ؛ الشكل 6) مع نطاق يصل إلى 250 مل وتخزينها في ذاكرة القياس للتحليل اللاحق.
في كل حالة ، أنتجت النسخ المتماثلة لمعجون الإيبوكسي (طريقة القياس غير المباشرة) ارتفاعا أكبر لملف تعريف السطح من طريقة القياس المباشر (أي القياسات مباشرة من رقائق CSP) و standard كان انحراف البيانات أكبر.
ويتضمن الجدول 2 النتائج؛ يوضح الرسم البياني 2 البيانات.
يتطلب الترابط الصحيح للطلاء والبطانات بالأسطح الخرسانية تنظيفا مناسبا وكثيرا ما يتطلب تخشين الخرسانة لزيادة مساحة السطح. يمكن نقل الخشونة ، المعروفة أيضا باسم ملف تعريف السطح ، إلى الخرسانة عن طريق تنظيف الانفجار الكاشطة ، أو النقش الحمضي ، أو أدوات كهربائية مختلفة التأثير / الخدش. يمكن أن يؤثر عمق ملف تعريف السطح الناتج على التصاق الطلاء / البطانة والأداء. كثيرا ما يحدد مصنعو الطلاء / البطانة و / أو أصحاب المرافق تنظيف وخشونة السطح الخرساني قبل تركيب المنتج.
يمكن القول إن رقائق الطاقة الشمسية المركزة التي تنتجها المبادرة الدولية للشعاب المرجانية هي الطريقة الأكثر شهرة والأكثر تحديدا لتقييم خشونة الخرسانة. ومع ذلك ، هذا نوعي ويتطلب بعض الحكم. الإجراءات الموضحة في ASTM D8271 كمية ولكنها غير محددة على نطاق واسع في وقت كتابة هذا التقرير.
كشفت هذه الدراسة أن هناك اختلافات بين أخذ قياسات مباشرة من الأسطح المعروفة (أي ألواح ICRI CSP) والحصول على قياسات غير مباشرة من صب معجون الإيبوكسي لتلك الأسطح المعروفة نفسها. لذلك ، من المهم أن يشير المحدد إلى الطريقة التي سيتم استخدامها عند استدعاء الأساليب الكمية في مستندات العقد (ASTM D8271).
يمكن جدول البحث المحدد من تحويل طريقة نوعية بسهولة إلى نطاق كمي من ملف تعريف السطح على الخرسانة. يتم عرض النطاقات فقط ل CSP 1-7 حيث تمت دراستها فقط خلال هذا البحث. يتم تقريب القيم. أيضا ، نظرا لأن القياس المباشر من الخرسانة ممكن ، فلا توجد قيمة تذكر في توليد نسخ طبق الأصل من سطح الخرسانة باستخدام معجون الإيبوكسي (ثم قياسه لاحقا باستخدام ميكرومتر) ما لم يكن هناك حاجة إلى سجل دائم لخشونة الخرسانة.
1 Beamish M. & Corbett، W، ربط طرق تقييم المظهر الجانبي السطحي النوعي بالمنهجية الكمية على الخرسانة المعدة. مؤتمر AMPP 2022 ، سان أنطونيو ، تكساس.