המחברים מעריך את התמיכה הפיננסית מסין נבחרת בסיסי מחקר תוכנית של (תוכנית 973) תחת החוזה מס 2015CB655105, קרן מדעי הטבע 51308262 מס החוזה, ואת קרן מדעי הטבע של מחוז ג'יאנגסו תחת החוזה מס BK20131012.

התראה: מספר הכימיקלים, כגון כסף חנקתי, כרומט אשלגן, חומצה גופרתית מרוכזת, המשמשים את תהליך הבדיקה הם בחריפות רעילים קורוזיבית. בבקשה לאמץ אמצעי בטיחות המתאים תוך שימוש בהם, כולל את הבלאי של בטיחות משקפיים, כפפות, חלוק המעבדה, ועוד.
1. הכנת הדבק דגימות
<ol><li>
הכנת העובש
	<ol>
<li>להשתמש במברשת לנקות את תבנית בגודל 70 מ מ × 70 מ מ × 70 מ מ, מוודא כי המשטחים הפנימיים של העובש הם נטולי הטומאה.</li>
		<li>מברשת עובש-שחרור שמן דיזל באופן שווה על משטחים הפנימי של העובש באמצעות מברשת אחרת.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
לכייר הדבק הדגימה
	<ol>
<li>השתמש איזון אלקטרונית לשקול 1000 גר' מים לתוך כוס פלסטיק 1500 מ ל ו- 2,000 g מלט לתוך קערה פלסטית 3000 מ.</li>
		<li>להוסיף 1000 גר' מים ו- 2,000 g מלט לתוך סיר ערבוב 5 L ברצף. המים יחס מלט הוא 0.5.</li>
		<li>לשים את הסיר ערבוב על הבסיס של מערבל בטון הדבק, להדק את זה לאחר להעלות אותו למיקום מלהיב.</li>
		<li>מיקס-65 סל ד עבור 90 s.</li>
		<li>שהתערובת לשבת במשך 30 s. במהלך תקופה זו, לגרד את הדבק על הקיר הפנימי של חשיש באמצעות סכין במגרדת, ולערבב לתוך שאר הסיר. מיקס-130 סל ד 60 s.</li>
		<li>הסר את סיר ערבוב של המיקסר. יוצקים הבטון מעורבב היטב ולהדביק התבנית. חופר את העיסה מלט עם סכין במגרדת, רטט, התבנית מספר שניות לדחוס את העיסה על שולחן רוטטת.</li>
		<li>לאחר מילוי את העובש, לאטום את המשטח עובש עם תיאחז הסרט כדי למנוע אידוי לחות. תן לשבת במשך 24 שעות ביממה למיתולוגיות ב 23 ± 2 ° C.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
אשפרה
	<ol>
<li>הסר את דגימות הדבק מוקשח העובש.</li>
		<li>המקום מוקשח להדביק דגימות בחדר ריפוי-23 ± 2 ° C ו- 95% לחות יחסית 60 d.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
חיתוך
	<ol>
<li>לקחת דגימות מהחדר ריפוי לאחר 60 d.</li>
		<li>לתקן את הדגימה על מכונת חיתוך ברמת דיוק גבוהה, לחתוך את 20 מ מ מפני הקרקע בחינם. דגימות מעובד של גודל 70 מ"מ × 70 מ"מ × 50 מ"מ תהיו חשופים לחשיפה ingression כלוריד לאחר מכן.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
איטום עם שרף אפוקסי
	<ol>
<li>לוקח את השטח-לחתוך כמו פני השטח חשיפה, לאטום את המשטחים חמישה אחרים של הדגימה (70 מ מ × 70 מ מ × 50 מ"מ) עם שרף אפוקסי בעזרת מברשת. הנפח של שרף אפוקסי המשמש עבור כל דגימה היא בערך 30 מ. להקשיח את שרף אפוקסי באמצעות חשיפה אוויר במשך 24 שעות ביממה. הערה: להכין דגימות כלוריד ingression חשיפה לאחר שרף אפוקסי שנוקשה.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. מחזורית הרטבה וייבוש
<ol><li>להוסיף 0.35 ק ג של נז'י, 9.65 ק ג מים יונים לתוך דלי פלסטיק 15 ליטר עבור נז'י פתרון עם יחס המוני של 3.5%.</li>
	<li>עם השטח חשיפה כלפי מטה, המקום דגימות בתוך קופסת פלסטיק (50 ס"מ × 30 ס מ × 20 ס מ) עם גשר בשיניים שני הניח על החלק התחתון. הסוגר ניתן פסי נירוסטה או צלחות פלסטיק רשת. הנוכחות של הסוגר מאפשר השטח חשיפה לקחת כ- 1.0 ס מ של שטח בתחתית התיבה.</li>
	<li>יוצקים על 3.5% נז'י פתרון לאט לתוך קופסת פלסטיק עצור כאשר רמת נוזל כ- 1.0 ס מ מעל פני השטח חשיפה. חותם את התיבה עם סרט פלסטיק (על 0.25 מ מ עובי) כדי למנוע ריכוז השינויים שנגרמו על ידי אידוי. אז, לשים את קופסת פלסטיק בחדר עם טמפרטורה קבועה של 23 ± 2 ° C ולחות של 65 ± 2%.</li>
	<li>החל מן התקופה לשפוך את הפתרון NaCl, משרים את דגימות במשך 24 שעות ביממה עבור התהליך הרטבה.</li>
	<li>לקחת דגימות מתוך פתרון לאחר הרטבה במשך 24 שעות ביממה, לנגב בעדינות את הפתרון שיורית עם מגבת, לשים אותם בחדר אחד קבוע טמפרטורה ולחות עבור 6 d, אשר הוא תהליך הייבוש.</li>
	<li>לאחר הייבוש עבור 6 d, תחזיר את דגימות בתוך תמיסת נז'י שוב.</li>
	<li>חזור על שלבים 2.5 ו- 2.6 (7 d עבור מחזור אחד הרטבה-ייבוש) עבור סכום כולל של 12 מחזורים.</li>
</ol>3. טחינת דגימות אבקת
<ol><li>לאחר 12 מחזורי רטוב-יבש, לתקן את הדגימה על בסיס המחשב ברמת דיוק גבוהה מספריים מבוקר (CNC) מכונת גריסה, אשר הומרה מ מכונת הטחינה על-ידי החלפת את החותך המקורי בחותך מסגסוגת טיטניום.</li>
	<li>במקום אבקת-איסוף נייר סביב הדגימה על הבסיס של מכונת שחיקה לפני שמתחילים לטחון.</li>
	<li>להתחיל דיוק גבוהה ובניהם שחיקה והמתן עד טעינת המערכת.</li>
	<li>הקש על כפתור "אפס" ואת עוקבות "x → 0", "Y→0", "Z→0" לחצנים כדי להפוך את פעולת דלפק קאטר הטחינה לחזור למקור קואורדינטות באופן אוטומטי.</li>
	<li>לחץ "ידני נתונים קלט (MDI)", "תוכנית" לחיצה כפולה, קלט "N3S1000" לחץ על "קלט" ולאחר מכן לחץ "התחל מחזור" כדי להתחיל את הפיר הראשי. שימו לב כי "N3S1000" פירושו שמהירות המסתובבת של הפיר מוגדר ב- 1000 סל ד.</li>
	<li>לטעון שחיקה התוכנית הראשית: הקש "MDI" לחץ על "תוכנית" שוב ושוב כדי למצוא את "תוכנית (קטלוג)" דף, בחר את התוכנית המתאימה. לאחר מכן, לחץ על "ערוך", והקש "קלט" כדי לטעון את התוכנית הראשית. הערה: התוכנית הראשית יכולה להיות אישית על פי דרישה שחיקה מסוימת, לרבות הגדרות של הסכום הכולל שיוף עומק, מספר שכבות, עובי של כל שכבה, מרווח הזמן בין שחיקה בשתי שכבות. עבור פרוטוקול זה, הסכום הכולל שיוף עומק 10 מ מ, מספר השכבות 20; עובי שחיקה של כל אחת מהשכבות הוא 0.5 מ מ; מרווח הזמן בין שכבות שחיקה היא 60 s. ראה את הגילוי לפרטים על התוכנית.</li>
	<li>הגדר את מיקום החותך הטחינה: ראשית, לחץ על "המדריך מבצע" ולאחר מכן "MAINSHAFT העבר" כדי לסובב את הפיר הראשי. לאחר מכן, לחץ על "היד גלגל" ולאחר להתאים ידנית את החותך למצב מוכן-כדי-לטחון (בדרך כלל על שליש השטח הקדמית השמאלית של הדגימה). לבסוף, לחץ על "קבע", "X", "קלט", "Y", "קלט", "Z" ו- "קלט" כפתורים לאחר מכן. שיא היחסית מרכזת כמו הקואורדינטות החלל המקורי כדי לסיים את הגדרת חותך.</li>
	<li>השקת התוכנית הראשית שחיקה: לחץ על "התחל" ולאחר מכן לחץ על לחצני "רכב", "התחל מחזור" לאחר מכן. המחשב מתחיל שחיקה אוטומטי כמו מתוכנתים מראש. הערה: במהלך תהליך שחיקה, אבקה ניתן לצבור על איסוף הנייר אשר משתרע מראש על בסיס המכונה. לאחר השחזת כל שכבה, חותך הטחינה מן הדגימה וגבה דייל ב- X, Y, Z תויחנה 60 s כפי מתוכנת. לאסוף דגימת אבקת בהפסקה s 60 ולהפיץ מחדש את איסוף הנייר. התראה: למרות החותך הטחינה מפסיק לנוע ב- X, Y, Z כיוונים, זה עדיין מסתובב. תשומת הלב צריכה להיות משולם כדי להימנע מלגעת החותך את הטחינה עם כל חלקי הגוף כדי למנוע פציעות. חוץ מזה, יש צורך להשתמש מסכה, כפפות בגלל האבק שנוצר במהלך תהליך שחיקה.</li>
	<li>תכבה את המחשב לאחר סיום שחיקה.</li>
</ol>4. זיהוי התוכן כלוריד7
<ol><li>
הכנה של פתרון
	<ol>
<li>
אשלגן כרומט פתרון
		<ol>
<li>להמיס 5 g של אשלגן כרומט ב- 20 מ ל מים יונים. להוסיף 10 מ ג של כסף חנקתי. לנער היטב ולתת לשבת במשך 24 שעות ביממה. התראה: אשלגן כרומט, כסף חנקתי רעילים. יש ללבוש כפפות גומי ומסיכה בזמן השימוש בהם.</li>
			<li>לסנן את הפתרון לתוך בקבוקון חרוט עם משפך, נייר סינון והעברתו לתוך בקבוקון הנפחי 100 מ. מוסיפים מים יונים עד שהגיע הסימן כיול 100 מ. מחוון כרומט אשלגן של 5% ריכוז מתקבל.</li>
		</ol>
</li>
		<li>הכנת תמיסות אינדיקטורים 0.5% פתרון: להמיס 0.5 גר' אחרים-אינדיקטורים של 75 מ של אתיל אלכוהול. להוסיף 25 מיליליטר מים יונים, לנער היטב.</li>
		<li>להכין שתדללו חומצה גופרתית: להמיס 5 מ ל חומצה גופרתית מרוכזת (98.3%) ב- 100 מ של מים יונים. זהירות: חומצה גופרתית מרוכזת היא מאכל מאוד. זה נחוץ ללבוש כפפות גומי, מסכה, והוא משקפי מגן בעת השימוש בו.</li>
		<li>
כל פתרון נז'י
		<ol>
<li>מחממים בערך 2 גר' נתרן טהור כלורי מתחת 200-300 מעלות צלזיוס ב כור עם תנור חשמלי, ומערבבים עם מוט זכוכית בתהליך עד ישנם רעשים מלח פיצוח (ללא מים).</li>
			<li>לאחר שמתקרר desiccator, קח את g 1.169 הקריסטלים נז'י, להמיס סטריליות 1,000 מ עם יונים 100 מ ל מים. מוסיפים מים יונים עד שהגיע הסימן כיול 1,000 מ. פתרון NaCl סטנדרטי של 0.02 נקודות M מתקבל. לחשב את הריכוז של הפתרון הסטנדרטי NaCl עם המשוואה הבאה: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56268/56268eq1.jpg"> CNaCl איפה הריכוז הרגיל של NaCl הפתרון, מול/ליטר; V הוא הנפח של פתרון, L; M היא המסה טוחנת של NaCl, 58.45 g/mol; m היא המסה של NaCl, g.</li>
		</ol>
</li>
		<li>
חנקת
		<ol>
<li>להמיס 1.7 g של כסף חנקתי ב- 100 מ של מים יונים עם פקק 200 מ. להעביר את זה לתוך בקבוקון נפח 1,000 מ ל חום ומוסיפים מים יונים עד כדי לסמן כיול 1,000 מ.</li>
			<li>פיפטה שלוש יחידות 10 מ"ל (V1) של 0.02 נקודות מ' כל פתרון נז'י לתוך שלוש מבחנות חרוט. להוסיף כל אחד עם טפטפת 10 טיפות אינדיקטור כרומט אשלגן.</li>
			<li>Titrate הפתרון משלב 4.1.5.2 עם ניטרציה כסף מוכן מהשלב 4.1.5.1. עצור כאשר הפתרון הופך אדמדם, צבע אדום לא להיעלם. להקליט את עוצמת הקול של פתרון ניטרציה כסף נצרך (V2). לחשב את הריכוז הסטנדרטי של פתרון ניטרציה כסף עם המשוואה להלן, ולקחת את הערך הממוצע של שלוש תוצאות הבדיקה. <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56268/56268eq2.jpg"> CAgNO3 איפה הריכוז של כסף חנקתי הפתרון, מול/ליטר; V1 הוא אמצעי של NaCl פתרון, 10 מ; V2 הוא הנפח של חנקת נצרך, mL.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
תוכן כלוריד מסיסים במים
	<ol>
<li>לטחון כל מדגם שהתקבל בסעיף 3 במרגמה עד זה יכול להיות מנופה דרך מסננת 80 מיקרומטר. חום ויבש הדגימות מנופה ב 105 מעלות צלזיוס במשך שעתיים בתנור.</li>
		<li>לקחת 2 גר' כל מדגם מיובשים, מכניסים אותם בקבוקי פלסטיק 100 מ ל, להוסיף 50 מ ל (V3) של מים יונים עם 50 מ ל, מדידת פיפטה, לאטום את הבקבוקים עם כובעים. לנער את הבקבוקים באלימות כדי להבטיח כי הדגימה והמים יונים הן מעורבב היטב.</li>
		<li>הדקו בקבוקי פלסטיק על ויברטור אוטומטית, לרטוט במשך 24 שעות ביממה להמיס את כלוריד מסיסים במים מדגימות.</li>
		<li>לסנן את הפתרון בבקבוקי לאחר רוטטת במשך 24 שעות ביממה עם funnels, נייר סינון. פיפטה שתי יחידות 10 מ"ל (V4) של פתרון בפילטר של כל בקבוק לתוך שתי מבחנות חרוט.</li>
		<li>להוסיף 2 טיפות של תמיסות אינדיקטורים פתרון כל הבקבוק חרוט כדי להפוך את הפתרון להציג אדום ארגמני. לנטרל את הפתרון השקופה עם חומצה גופרתית שתדללו.</li>
		<li>להוסיף 10 טיפות אינדיקטור כרומט אשלגן בתוך תמיסת השקופה, titrate מיד עם חנקת. לנער את הבקבוק חרוט ידנית במהלך titrating כדי לוודא כי כלורידים להגיב עם כסף חנקתי לחלוטין ובמהירות. להפסיק titrating כאשר הפתרון הופכת אדמדם צבע אדום לא להיעלם. להקליט את עוצמת הקול של פתרון נצרך כסף חנקתי (V5).</li>
		<li>לחשב את התוכן של כלוריד מסיסים במים עם המשוואה להלן ולקחת את הערך הממוצע של שתי תוצאות הבדיקה. <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56268/56268eq3.jpg"> Cw איפה התוכן כלוריד מסיסים במים בדוגמת הדבק, מלט %; m-s הוא המסה של אבקת לדוגמה, דור 2; V3 הוא נפח המים יונים להשתמש כדי להמיס לדוגמה, 50 מ; V4 הוא אמצעי בפתרון בפילטר שחולצו על כל ניטרציה, 10 מ; V5 הוא אמצעי של כסף חנקתי פתרון נאכלה כל ניטרציה, mL; זcl הוא המסה טוחנת של קלרנית, 35.5 גרם/מול.</li>
		<li>מגרש פרופילים כלוריד מסיסים במים לאחר שקיבל את התוכן כלוריד בעומקים שונים של הדבק דגימות.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. דיוק הבדיקה של שחיקה עובי
<ol><li>הגדר עוביים שחיקה חמש: 1.0 מ מ 0.5 מ מ, 0.2 מ מ, 0.1 מ מ, מ מ 0.05 שהטחינה ראשי התוכנית. לטחון עם עובי כל חמש פעמים.</li>
	<li>למדוד את העובי של הדגימה לפני שיוף (H1) ואחרי טחינת (H2) עם caliper ורניה, ולחשב את עובי שחיקה מעשית עם המשוואה להלן. לא להפיל את הדגימה מהמכונה במהלך מדידת כדי להבטיח את מהימנות המדידה. <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/56268/56268eq4.jpg"> איפה, P הוא עובי שחיקה מעשית, מ מ; H1 הוא העובי של הדגימה לפני שחיקה, מ מ; H2 הוא העובי של הדגימה לאחר שחיקה, ממ.</li>
</ol>

<ol><li>Byang, H. O., Jang, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+material+and+environmental+parameters+on+chloride+penetration+profiles+in+concrete+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Cem.+Concr.+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of material and environmental parameters on chloride penetration profiles in concrete structures.</a> Cem. Concr. Res. 37 (1), 47-53 (2007).</li>
<li>Mehta, P. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMehta%2C+PK+%22Concrete%3A+structure%2C+properties+and+materials%22">Concrete: structure, properties and materials</a>. , Ed Prentice-Hall. 105-169 (1986).</li>
<li>Khelidj, A., Loukili, A., Bastian, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+study+of+the+hydro-chemical+coupling+inside+maturing+concretes%3A+effect+on+various+types+of+shrinkage%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Struct%22%5BJournal%5D)">Experimental study of the hydro-chemical coupling inside maturing concretes: effect on various types of shrinkage.</a> Mater. Struct. 31 (9), 588-594 (1998).</li>
<li>Nielsen, E. P., Geiker, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chloride+diffusion+in+partially+saturated+cementitious+material%5BTitle%5D)+AND+%22Cem.+Concr.+Res%22%5BJournal%5D)">Chloride diffusion in partially saturated cementitious material.</a> Cem. Concr. Res. 33 (1), 133-138 (2003).</li>
<li>He, F., Shi, C., Yuan, Q., Chen, C., Zheng, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AgNO3-based+colorimetric+methods+for+measurement+of+chloride+penetration+in+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Constr.+Build.+Mater%22%5BJournal%5D)">AgNO3-based colorimetric methods for measurement of chloride penetration in concrete.</a> Constr. Build. Mater. 26 (1), 1-8 (2012).</li>
<li>Collepardi, M., Turriziani, R., Marcialis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Penetration+of+chloride+ions+into+cement+pastes+and+in+concretes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Ceram.+Soc%22%5BJournal%5D)">Penetration of chloride ions into cement pastes and in concretes.</a> J. Am. Ceram. Soc. 55 (10), 534-535 (1972).</li>
<li><a target="_blank" href="http://en.gtrsp.com/SellWeb/TestServiceDetails?TestServiceId=92272&idd=Solution_SellWeb">JTJ 270-98. Testing Code of Concrete for Port and Waterwog Engineering</a>. , 202-207 (1998).</li>
<li>Chang, H., Mu, S., Xie, D., Wang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+pore+structure+and+moisture+distribution+on+chloride+%22maximum+phenomenon%22+in+surface+layer+of+specimens+exposed+to+cyclic+drying-wetting+condition%5BTitle%5D)+AND+%22Constr.+Build.+Mater%22%5BJournal%5D)">Influence of pore structure and moisture distribution on chloride "maximum phenomenon" in surface layer of specimens exposed to cyclic drying-wetting condition.</a> Constr. Build. Mater. 131 (1), 16-30 (2017).</li>
<li>Lu, C., Gao, Y., Cui, Z., Liu, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+Analysis+of+Chloride+Penetration+into+Concrete+Subjected+to+Drying-Wetting+Cycles%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Civil.+Eng%22%5BJournal%5D)">Experimental Analysis of Chloride Penetration into Concrete Subjected to Drying-Wetting Cycles.</a> J. Mater. Civil. Eng. 27 (12), 1-10 (2015).</li>
<li>Xu, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Properties+of+Chloride+Ions+Transportation+in+Concrete+under+Different+Drying-wetting+Cycles%22">Properties of Chloride Ions Transportation in Concrete under Different Drying-wetting Cycles</a>. , Three Gorges University. China. Master thesis (2012).</li>
<li>Zhao, T., Fan, H., Cao, W., Wang, P. Concrete powder grinding machine. China patent. , CN101264460B (2012).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

השגיאה שחיקה של מכונת כרסום CNC דיוק גבוהה נשלטת בתוך 0.04 מ מ והוא סטיית התקן של פחות מ- 0.03 נקודות מ מ (טבלה 1)8. זה מוכיח כי שיטה זו הטחינה יש רמה גבוהה של דיוק ויציבות במידות של תוכן כלוריד כפונקציה של עומק, לתרום דוגמה טובה יותר של התפלגות כלוריד אמיתי בדגימות.
כאשר המרווח הבדיקה הוא 0.5 מ מ, עם העומק של חשיפה להגדיל משטח, ישנה נקודת מקסימום בתוכן כלוריד (איור 1). כאשר המרווח בדיקות 2.0 מ מ, כלוריד תוכן מקטין מונוטוני (איור 2). זה יכול להיות שנצפו כי בעוד שכבת פני השטח, הערך מרווח שנבחר יכול להשפיע באופן משמעותי על הפרופילים. מרווחי התחתון מומלצים מאחר והם יכולים ללכוד ולהקליט פרטים נוספים. יתר על כן, עם מרווחי בדיקות שונות, D שהושג דרך מתאים עם "פונקציית השגיאה" שונה. הערכים D מרווח 0.5 מ מ (4.038 × 10-7 מ'2/s, איור 1) הם יותר מאשר פעמיים D ערכי מרווח 2.0 מ מ (1.451 × 10-7 מ'2/s, איור 2), למרות בדיקת הדגימה זהה. ללא ספק, כאשר מועסק מרווח הזמן של 2 מ מ, בשל היעדר נתונים חשובים ולכן התיאור המסכן של האבולוציה תוכן כלוריד, הערך D הנגזר אינו יכול להיות אמין.
כדי להשיג ערכי מרווח קטן, העובי שחיקה צריך להיגרע. שלוש שיטות שחיקה הנפוצה ביותר בתחום זה כיום אינה יכולה לערוב טעות קטנה כאשר העובי שחיקה הוא פחות מ 0.5 מ מ. הראשון בשיטה (מקבלים דגימה אבקה עם מקדחה חשמלית) תכונות ניכר הקשיים בשליטה על המיקום של קידוח עם ידני, שתוצאתו ערך שגיאה של יותר מ 1.0 מ מ, גם אם מרווח הדגימה 5.0 מ מ9. השיטה השנייה (נורמלי שחיקה מכונת10,11) מוחל נרחב בסין. הדרישה כיול עבור כל שכבת הפגם של מחשב זה, הדיסק קורונדום בקוטר 100 מ מ המשמש שיוף נוטה להיות מעוותים ופגעו. העובי שחיקה של שיטה זו הוא בדרך כלל 2.0 מ מ והוא השגיאה יותר מ 0.5 מ מ. השיטה השלישית היא מטחנה פרופיל. למרות השגיאה של שיטה זו הוא קטן יותר כי בשתי השיטות הראשונות, הקטן ביותר הנקרא טחינת עובי הוא 2.0 מ מ. אם עובי שחיקה קטן יותר הוא נדרש, ידני נדרש כיול, אשר מקטינה באופן משמעותי את הדיוק של השיטה. לעומת זאת, השגיאה של השיטה כאן היא פחות מ- 0.03 נקודות מ מ גם כאשר העובי שחיקה הוא פחות מ 0.2 מ מ (טבלה 1), אשר מציג דיוק גבוה מאוד המידות של הפצת תוכן כלוריד כפונקציה של עומק.
עם זאת, שיטה זו שחיקה ברמת דיוק גבוהה יש גם מגבלות. זה דורש עבודה ידנית כדי לאסוף אבקה, אבק נוצר במהלך שחיקה זה ולשאוף. כדי לשפר את שיטה זו, אבקה אוטומטיים איסוף התקן תוכננה כדי להשלים את דיוק גבוהה ובניהם שחיקה. בתקווה, ההמצאה החדשה הזאת תהיה גם בריא וגם לחסוך עבודה.
שיטת שחיקה כאן משיגה אוטומטי שחיקה שכבה אחרי שכבה החל מפני השטח של הדגימה. זה מבטיח שגיאת מינימום גם עבור עוביים שחיקה קטנים, אשר במידה רבה משפר את הדיוק של התפלגות כלוריד אלא על תפקוד של עומק, חשיבות רבה למחקר תחבורה כלוריד. בשיטה זו יכול גם להיות מנוצל עם אחרים חומרים על בסיס צמנט (למשל, מלט, בטון). מאז טיט ובטון מכילים חצץ וחול קשה, יש להחליף את החותך סגסוגת טיטניום עם חומרים קשים (למשל, יהלום). אין תיקונים אחרים נדרשים. בנוסף, המדגם שהושג באמצעות שיטה זו ניתן להשתמש גם זיהוי, מדידה של יונים אחרים, כגון <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/56268/56268eq6.jpg"> </img>. לסיכום, שיטה שחיקה זו יהיה מועיל הפגשה עמידות של חומרים על בסיס צמנט, לעבודה במחקר והן שדה.

קורוזיה כלוריד המושרה חיזוק פלדה הוא אחד הגורמים העיקריים מסכנת את חיי השירות של מבני בטון חשופים לסביבה אגרסיבי (למשל., או להסיר קרח מכנפי מלחים בסביבה ימית). התפלגות כלוריד יכול לשמש עבור חקירות של קצב החדירה כלוריד, כמות קורוזיה פלדה, ואת תחזיות של חיי השירות. לכן, התפלגות כלוריד מדויק הוא משמעות רבה עבור המחקר עמידות של מבני הבטון.
תחבורה כלוריד בטון תחת ובסביבות ספציפיות1אחראים מנגנוני או פעולות משולבות של מנגנונים מרובים. המשוקע חלקי מבנים ימיים, דיפוזיה טהור הוא המנגנון היחידי נהיגה כלוריד ingress2, הגורמת תוכן להקטין את הכלוריד עם הגדלת עומק. בטון הוא מצב שאינו רווי3 כאשר נתון סביבה הרטבה-ייבוש כגון אזור הגאות ימית או סביבת מלח deicing. בתנאים כאלה, התהליך של חדירת כלוריד הופך מאוד מסובך, דיפוזיה וגם נימי שאיבה פועלים כלוריד תחבורה4. לכן, התפלגות כלוריד בתנאים הרטבה-ייבוש הוא כנראה מסובך יותר במצב מימיות. לכן, ההתפלגות כלוריד בתנאים הרטבה-ייבוש המחזורי צריך להילמד בצורה מדויקת יותר.
התפלגות כלוריד בחומרים צמנטיים מיוצג בדרך כלל על ידי פרופיל כלוריד. מידת הדיוק של פרופיל כלוריד תלויה בעיקר בשני היבטים: את הדיוק של כלוריד תוכן והדיוק של כלוריד הפצה לאורך העומק. לגבי הבדיקה תוכן כלוריד, העיקרון הבסיסי מבוסס על התגובה הכימית בין (Cl–) ו- (Ag+)5,6, על פי סטנדרטים שונים דורשים פעולות ספציפיות שונות. ניתן לרכוש את התוכן המדויק כלוריד כל עוד פעולות מסוימות עוקבים. עם זאת, הדיוק של ההתפלגות כלוריד לאורך העומק מתבססת בעיקר על הדיוק של מיקום הדגימה. השיטות כבר ידוע להשגת כוח דגימות בעומקים שונים של הדגימה הם מקדחה חשמלית, מכונת שחיקה רגילה, מטחנה פרופיל. למרבה הצער, וכולם חולקים חיסרון כמו הדיוק הוא נמוך כאשר המרווח שחיקה עובי או דגימה קטנה. לכן, הדרישה של חוקרים כלוריד תפוצה בשכבת פני השטח של דגימות בתנאי הרטבה-ייבוש מחזורית לא נפגשו. לכן, שיטה חדשה שיכולה לאפשר מרווח הדגימה קטן יותר (למשל, פחות מ- 0.5 מ מ) ולהפחית שגיאות למינימום (למשלמ 0.05) יש צורך.
פרוטוקול מפורט כאן מציע דרך מדויקת יותר לקבל פרופיל כלוריד על ידי שיפור הדיוק של כלוריד הפצה לאורך העומק.

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

detecting the water-soluble chloride distribution of cement paste in a high-precision way

כדי לשפר את הדיוק של ההתפלגות כלוריד לאורך העומק של מלט הדבק בתנאים רטוב-יבש מחזורית, שיטה חדשה מוצע כדי לקבל פרופיל כלוריד ברמת דיוק גבוהה. ראשית, הדבק דגימות יצוק, לרפא, חשופים לתנאי רטוב-יבש מחזורית. לאחר מכן, אבקת בעומקים שונים הדגימה הדגימות חרקו כאשר העידן חשיפה מתמלאת. לבסוף, התוכן כלוריד מסיסים במים מזוהה באמצעות שיטה טיטור כסף חנקתי, כלוריד פרופילים מותווים. המפתח לשיפור הדיוק של ההתפלגות כלוריד לאורך העומק הוא כדי לא לכלול את השגיאה powderization, אשר הוא השלב הקריטי ביותר לבדיקת חלוקת כלוריד. מבוסס על הקונספט הנ ל, שיטת שחיקה פרוטוקול זה יכול לשמש כדי לטחון אבקת דגימות באופן אוטומטי שכבה אחרי שכבה מפני השטח כלפי פנים, יצוין כי עובי שחיקה דק מאוד (פחות מ- 0.5 מ"מ) עם פחות מ- 0.04 מ מ ca השגיאה מינימלית n ניתן להשיג. הפרופיל כלוריד המתקבלות בשיטה זו משקף יותר את התפלגות כלוריד ב דגימות, אשר מסייע חוקרים כדי ללכוד את התכונות הפצה, אשר לעתים קרובות התעלמו. יתר על כן, שיטה זו ניתן ליישם מחקרים בתחום בחומרים צמנטיים, הדורשות דיוק הפצה כלוריד גבוהים.

תוצאות סטטיסטיות על הדיוק של שחיקה עובי והנתונים המקוריים הם (טבלה 1) שנאספו8. וב שגיאה משמשות כדי לשקף את הדיוק והן סטיית תקן (SD) משמש כדי לשקף את העקביות של שיטה זו.
התוכן כלוריד מסיסים במים של בדיקות מרווח 0.5 מ מ (איור 1) ו- 2.0 מ מ (איור 2), את מקדם דיפוזיה המתאימים D נאספים באמצעות המשוואה להלן, שנקרא "פונקציית השגיאה" של החוק השני של Fick. החוק של שינוי של כלוריד תוכן לאורך העומק משמש לשיקוף תכונות הפצה כלוריד, ומשמש D כדי להעריך את קצב החדירה של כלוריד. <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/56268/56268eq5.jpg"> איפה, x הוא המרחק בין פני השטח החשוף; t הוא הזמן חשיפה; C(x, t) הוא התוכן כלוריד לעומק של x ושעת t; Cs הוא התוכן משטח כלוריד; D הוא מקדם דיפוזיה כלוריד; ג0 הוא התוכן הראשוני כלוריד.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>S (מ מ)</td>
			<td>H1 (מ מ)</td>
			<td>H2 (מ מ)</td>
			<td>P (מ מ)</td>
			<td>שגיאה (מ מ)</td>
			<td>זאת אומרת (מ מ)</td>
			<td>SD (מ מ)</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="5">1</td>
			<td>18.78</td>
			<td>17.82</td>
			<td>0.96</td>
			<td>0.04</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2"></td>
		</tr>
<tr>
<td>17.82</td>
			<td>16.82</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
		</tr>
<tr>
<td>16.82</td>
			<td>15.83</td>
			<td>0.99</td>
			<td>0.01</td>
			<td>0.998</td>
			<td>0.026</td>
		</tr>
<tr>
<td>15.83</td>
			<td>14.83</td>
			<td>1</td>
			<td>0</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2"></td>
		</tr>
<tr>
<td>14.83</td>
			<td>13.79</td>
			<td>1.04</td>
			<td>-0.04</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="5">0.5</td>
			<td>25.09</td>
			<td>24.55</td>
			<td>0.46</td>
			<td>0.04</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2"></td>
		</tr>
<tr>
<td>24.55</td>
			<td>24.07</td>
			<td>0.48</td>
			<td>0.02</td>
		</tr>
<tr>
<td>24.07</td>
			<td>23.59</td>
			<td>0.48</td>
			<td>0.02</td>
			<td>0.482</td>
			<td>0.019</td>
		</tr>
<tr>
<td>23.59</td>
			<td>23.11</td>
			<td>0.48</td>
			<td>0.02</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2"></td>
		</tr>
<tr>
<td>23.11</td>
			<td>22.6</td>
			<td>0.51</td>
			<td>-0.01</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="5">0.2</td>
			<td>19.24</td>
			<td>19.01</td>
			<td>0.23</td>
			<td>-0.03</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2"></td>
		</tr>
<tr>
<td>19.01</td>
			<td>18.8</td>
			<td>0.21</td>
			<td>-0.01</td>
		</tr>
<tr>
<td>18.8</td>
			<td>18.62</td>
			<td>0.18</td>
			<td>0.02</td>
			<td>0.208</td>
			<td>0.02</td>
		</tr>
<tr>
<td>18.62</td>
			<td>18.43</td>
			<td>0.19</td>
			<td>0.01</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2"></td>
		</tr>
<tr>
<td>18.43</td>
			<td>18.2</td>
			<td>0.23</td>
			<td>-0.03</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="5">0.1</td>
			<td>17.66</td>
			<td>17.57</td>
			<td>0.09</td>
			<td>0.01</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2"></td>
		</tr>
<tr>
<td>17.57</td>
			<td>17.46</td>
			<td>0.11</td>
			<td>-0.01</td>
		</tr>
<tr>
<td>17.46</td>
			<td>17.34</td>
			<td>0.12</td>
			<td>-0.02</td>
			<td>0.1</td>
			<td>0.026</td>
		</tr>
<tr>
<td>17.34</td>
			<td>17.26</td>
			<td>0.08</td>
			<td>0.02</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2"></td>
		</tr>
<tr>
<td>17.26</td>
			<td>17.16</td>
			<td>0.1</td>
			<td>0</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="5">0.05</td>
			<td>16.26</td>
			<td>16.19</td>
			<td>0.07</td>
			<td>-0.02</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2"></td>
		</tr>
<tr>
<td>16.19</td>
			<td>16.14</td>
			<td>0.05</td>
			<td>0</td>
		</tr>
<tr>
<td>16.14</td>
			<td>16.07</td>
			<td>0.07</td>
			<td>-0.02</td>
			<td>0.056</td>
			<td>0.012</td>
		</tr>
<tr>
<td>16.07</td>
			<td>16.03</td>
			<td>0.04</td>
			<td>0.01</td>
			<td rowspan="2"></td>
			<td rowspan="2"></td>
		</tr>
<tr>
<td>16.03</td>
			<td>15.98</td>
			<td>0.05</td>
			<td>0</td>
		</tr>
</tbody></table>טבלה 1: את הנתונים המקוריים ואת תוצאות סטטיסטיות על הדיוק של שחיקה עובי. S הוא ערכת השחזה עובי, ו- P מייצג עובי שחיקה מעשית. שגיאה היא ההבדל בין S ו- P. הינו הערך הממוצע של חמישה מעשי עוביים חרקו, SD סטיית התקן.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56268/56268fig1.jpg"> איור 1: פרופיל כלוריד מסיסים במים של הדבק דגימות עם הבדיקות מרווח של 0.5 מ מ. לאחר חשיפה במשך 12 שבועות בתנאים הרטבה-ייבוש מחזורית, מתקבלים 20 דגימות אבקה בתוך עומק של 10 מ מ באמצעות שיוף לכל 0.5 מ מ בסעיף 3. הדגימות אבקת 20 קודם משמשים חלקית לבדיקת התוכן כלוריד בכל אחד מהם. 20 נקודות נתונים (שחור) שהושג, המוצג באיור1. הקו האדום הוא הקו התאמה של הנתונים האלה עם "פונקציית השגיאה" של החוק השני של Fick, D הוא המקדם דיפוזיה כלוריד, קווי השגיאה מתארים את שגיאה או אי-וודאות של הנתונים. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56268/56268fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56268/56268fig2.jpg"> איור 2: פרופילי כלוריד מסיסים במים של הדבק דגימות עם הבדיקות מרווח של 2.0 מ מ. למשך שארית הדגימות 20, כל ארבע שכבות רציפה (עם אותה כמות נגבית מכל אחד) (1 ~ 4, 5 ~ 8, 9 ~ 12, 13 ~ 16, ו- 17 ~ 20) הינם היטב לערבוב, הכלוריד את תוכן כל נבדק; כלומר, מרווח הזמן בין בדיקה הוא 2.0 מ מ. חמש נקודות הנתונים (שחור) של תוכן כלוריד וכך מתקבלים. הקו האדום הוא הקו התאמה של הנתונים האלה עם "פונקציית השגיאה" של החוק השני של Fick, D הוא המקדם דיפוזיה המתאימים, קווי השגיאה מתארים את שגיאה פוטנציאלית או אי הוודאות של כל ערך כלוריד. הערה: המסה של הדגימה המשמש לקביעת תוכן כלוריד הוא דור 2 כפי שהוצגה ב- 4.2.2. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56268/56268fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way at JoVE.com

Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way

פרוטוקול לקבלת פרופיל כלוריד מסיסים במים באמצעות דיוק גבוהה כרסום השיטה מוצגת.

זיהוי ההתפלגות כלוריד מסיסים במים של מלט הדבקה בדרך ברמת דיוק גבוהה

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a ...

detecting-water-soluble-chloride-distribution-cement-paste-high

Nanyang Technological University

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Civil Engineering

Engineering

Unit 1

Introduction to Concrete

SCIENTISTS IN ACTION

9.6K Views.  Southeast University. פרוטוקול לקבלת פרופיל כלוריד מסיסים במים באמצעות דיוק גבוהה כרסום השיטה מוצגת.

Video: Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way

The Generation of Higher-order Laguerre-Gauss Optical Beams for High-precision Interferometry

Thermal noise in high-reflectivity mirrors is a major impediment for several types of high-precision interferometric experiments that aim to reach the standard quantum limit or to cool mechanical systems to their quantum ground state. This is for example the case of future gravitational wave observatories, whose sensitivity to gravitational wave signals is expected to be limited in the most sensitive frequency band, by atomic vibration of their mirror masses. One promising approach being pursued to overcome this limitation is to employ higher-order Laguerre-Gauss (LG) optical beams in place of the conventionally used fundamental mode. Owing to their more homogeneous light intensity distribution these beams average more effectively over the thermally driven fluctuations of the mirror surface, which in turn reduces the uncertainty in the mirror position sensed by the laser light.
We demonstrate a promising method to generate higher-order LG beams by shaping a fundamental Gaussian beam with the help of diffractive optical elements. We show that with conventional sensing and control techniques that are known for stabilizing fundamental laser beams, higher-order LG modes can be purified and stabilized just as well at a comparably high level. A set of diagnostic tools allows us to control and tailor the properties of generated LG beams. This enabled us to produce an LG beam with the highest purity reported to date. The demonstrated compatibility of higher-order LG modes with standard interferometry techniques and with the use of standard spherical optics makes them an ideal candidate for application in a future generation of high-precision interferometry.

Large laser-interferometers are being constructed to create a new type of astronomy based on gravitational waves. Their sensitivities, as for many other high-precision experiments, are approaching fundamental noise limits such as the atomic vibration of their components. We are pioneering technologies to overcome these limits using novel laser beam shapes.

הדור אופטי קורים מסדר גבוה Laguerre-גאוס לInterferometry דיוק גבוה

Thermal noise in high-reflectivity mirrors is a major impediment for several  types of high-precision interferometric experiments that aim to reach the  ...

Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions

This protocol describes the dynamic measurement of chloride ions using the transition time of a silver silver chloride (Ag/AgCl) electrode. Silver silver chloride electrode is used extensively for potentiometric measurement of chloride ions concentration in electrolyte. In this measurement, long-term and continuous monitoring is limited due to the inherent drift and the requirement of a stable reference electrode. We utilized the chronopotentiometric approach to minimize drift and avoid the use of a conventional reference electrode. A galvanostatic pulse is applied to an Ag/AgCl electrode which initiates a faradic reaction depleting the Cl&#713; ions near the electrode surface. The transition time, which is the time to completely deplete the ions near the electrode surface, is a function of the ion concentration, given by the Nernst equation. The square root of the transition time is in linear relation to the chloride ion concentration. Drift of the response over two weeks is negligible (59 &#181;M/day) when measuring 1 mM [Cl&#713;]using a current pulse of 10 Am-2. This is a dynamic measurement where the moment of transition time determines the response and thus is independent of the absolute potential. Any metal wire can be used as a pseudo-reference electrode, making this approach feasible for long-term measurement inside concrete structures.

Dynamic measurement of chloride ions is presented. Transition time of an Ag/AgCl electrode, during a chronopotentiometric technique, can give the concentration of chloride ions in electrolyte. This method does not require a stable conventional reference electrode.

מדידת אלקטרוכימיות הדינמית של יוני כלוריד

This protocol describes the dynamic measurement of chloride ions using the transition time of a silver silver chloride (Ag/AgCl) electrode. Silver silver ...

Chemistry

Experimental Protocol to Determine the Chloride Threshold Value for Corrosion in Samples Taken from Reinforced Concrete Structures

The aging of reinforced concrete infrastructure in developed countries imposes an urgent need for methods to reliably assess the condition of these structures. Corrosion of the embedded reinforcing steel is the most frequent cause for degradation. While it is well known that the ability of a structure to withstand corrosion depends strongly on factors such as the materials used or the age, it is common practice to rely on threshold values stipulated in standards or textbooks. These threshold values for corrosion initiation (Ccrit) are independent of the actual properties of a certain structure, which clearly limits the accuracy of condition assessments and service life predictions. The practice of using tabulated values can be traced to the lack of reliable methods to determine Ccrit on-site and in the laboratory.
Here, an experimental protocol to determine Ccrit for individual engineering structures or structural members is presented. A number of reinforced concrete samples are taken from structures and laboratory corrosion testing is performed. The main advantage of this method is that it ensures real conditions concerning parameters that are well known to greatly influence Ccrit, such as the steel-concrete interface, which cannot be representatively mimicked in laboratory-produced samples. At the same time, the accelerated corrosion test in the laboratory permits the reliable determination of Ccrit prior to corrosion initiation on the tested structure; this is a major advantage over all common condition assessment methods that only permit estimating the conditions for corrosion after initiation, i.e., when the structure is already damaged.
The protocol yields the statistical distribution of Ccrit for the tested structure. This serves as a basis for probabilistic prediction models for the remaining time to corrosion, which is needed for maintenance planning. This method can potentially be used in material testing of civil infrastructures, similar to established methods used for mechanical testing.

We propose a method to measure a parameter that is highly relevant for corrosion assessments or predictions of reinforced concrete structures, with the main advantage of permitting testing of samples from engineering structures. This ensures real conditions at the steel-concrete interface, which are crucial to avoid artifacts of laboratory-made samples.

נסיוני כדי לקבוע את ערך הסף כלוריד עבור קורוזיה בדגימות שנלקחו מבני בטון מזוין

The aging of reinforced concrete infrastructure in developed countries imposes an urgent need for methods to reliably assess the condition of these ...

Expression of Cementitious Pore Solution and the Analysis of Its Chemical Composition and Resistivity Using X-ray Fluorescence

The goal of this method is to determine the chemical composition and electrical resistivity of cementitious pore solution expressed from a fresh paste sample. The pore solution is expressed from a fresh paste sample using a pressurized nitrogen gas system. The pore solution is then immediately transferred to a syringe to minimize evaporation and carbonation. After that, assembled testing containers are used for the X-ray fluorescence (XRF) measurement. These containers consist of two concentric plastic cylinders and a polypropylene film which seals one of the two open sides. The pore solution is added into the container immediately prior to the XRF measurement. The XRF is calibrated to detect the main ionic species in the pore solution, in particular, sodium (Na+), potassium (K+), calcium (Ca2+), and sulfide (S2-), to calculate sulfate (SO42-) using stoichiometry. The hydroxides (OH-) can be calculated from a charge balance. To calculate the electrical resistivity of the solution, the concentrations of the main ionic species and a model by Snyder et al. are used. The electrical resistivity of the pore solution can be used, along with the electrical resistivity of concrete, to determine the formation factor of concrete. XRF is a potential alternative to current methods to determine the composition of pore solution, which can provide benefits in terms of reduction in time and costs.

This protocol describes the procedure to express fresh pore solution from cementitious systems and the measurement of its ionic composition using X-ray fluorescence. The ionic composition can be used to calculate pore solution electrical resistivity, which can be used, together with concrete electrical resistivity, to determine the formation factor.

ביטוי של פתרון נקבובית Cementitious וניתוח של ההרכב הכימי, Resistivity באמצעות פלואורסצנציה רנטגן

The goal of this method is to determine the chemical composition and electrical resistivity of cementitious pore solution expressed from a fresh paste ...

Fabrication of a Dipole-assisted Solid Phase Extraction Microchip for Trace Metal Analysis in Water Samples

This paper describes a fabrication protocol for a dipole-assisted solid phase extraction (SPE) microchip available for trace metal analysis in water samples. A brief overview of the evolution of chip-based SPE techniques is provided. This is followed by an introduction to specific polymeric materials and their role in SPE. To develop an innovative dipole-assisted SPE technique, a chlorine (Cl)-containing SPE functionality was implanted into a poly(methyl methacrylate) (PMMA) microchip. Herein, diverse analytical techniques including contact angle analysis, Raman spectroscopic analysis, and laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) analysis were employed to validate the utility of the implantation protocol of the C-Cl moieties on the PMMA. The analytical results of the X-ray absorption near-edge structure (XANES) analysis also demonstrated the feasibility of the Cl-containing PMMA used as an extraction medium by virtue of the dipole-ion interactions between the highly electronegative C-Cl moieties and the positively charged metal ions.

The fabrication protocol of a dipole-assisted solid phase extraction microchip for the trace metal analysis is presented.

המצאה של Microchip הפקת דיפול בסיוע שלב מוצק עבור ניתוח מתכת עקבות בדגימות מים

This paper describes a fabrication protocol for a dipole-assisted solid phase extraction (SPE) microchip available for trace metal analysis in water ...

Bioengineering

Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone (ITZ)

Here, we present a comprehensive method to illustrate the uneven distribution of the interfacial transition zone (ITZ) around the aggregate and the effect of aggregate surface morphology on the formation of ITZ. First, a model concrete sample is prepared with a spherical ceramic particle in roughly the central part of the cement matrix, acting as a coarse aggregate used in common concrete/mortar. After curing until the designed age, the sample is scanned by X-ray computed tomography to determine the relative location of the ceramic particle inside the cement matrix. Three locations of the ITZ are chosen: above the aggregate, on the side of the aggregate, and below the aggregate. After a series of treatments, the samples are scanned with a SEM-BSE detector. The resultant images were further processed using a digital image processing method (DIP) to obtain quantitative characteristics of the ITZ. The surface morphology is characterized at the pixel level based on the digital image. Thereafter, K-means clustering method is used to illustrate the effect of surface roughness on ITZ formation.

Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone ITZ

Hereby, we proposed a protocol to illustrate the effect of aggregate surface morphology on the ITZ microstructure. The SEM-BSE image were quantitatively analyzed to obtain ITZ's porosity gradient via digital image processing and a K-means clustering algorithm was further employed to establish a relationship between porosity gradient and surface roughness.

קביעת מורפולוגיה של משטח צבירה באזור המעבר הבינפנים (ITZ)

Here, we present a comprehensive method to illustrate the uneven distribution of the interfacial transition zone (ITZ) around the aggregate and the effect ...

Porosity in Cement Paste

The porosity of concrete is a measure of the void spaces within its structure. These spaces impact its strength and durability significantly. When water and cement interact, a chemical reaction called hydration creates a semi-solid paste. This paste includes combined water, making up approximately 23% of the cement&#39;s dry mass, and gel water, which fills minuscule voids known as gel pores, accounting for about 28% of the cement gel volume.
The balance of water to cement in the mix is critical&#8212;it influences the extent of hydration and, thereby, the porosity and strength of the cured concrete. In an ideal hydration process, extra space not occupied by solid hydration products forms capillary pores, representing around 18.5% of the original cement volume. As the concrete cures, continuous hydration can fill the capillary pores with hydration products, increasing the density of the material.
For complete hydration and optimal strength, the curing process must be managed carefully. It allows for additional hydration, reducing porosity by filling the capillary spaces with more stable hydration products and, as a result, densifying the paste. This meticulous process is crucial for achieving durable, high-quality concrete that is less susceptible to environmental and mechanical degradation.

נקבוביות בבטון

As fresh cement paste sets, it transitions from a fluid state to a solid mass, entrapping water in various forms, such as gel water, capillary water, and ...

Strength of Concrete

KEY TERMS AND CONCEPTS

נקבוביות במשחת מלט

Pore Size Distribution

In concrete, the pore size distribution significantly influences the material&#39;s properties. Capillary pores, markedly larger than gel pores, form a vast network within partially hydrated cement paste, reducing the concrete&#39;s strength and increasing its permeability. This heightened permeability leads to a greater risk of damage from environmental factors like freeze-thaw cycles and chemical attacks, with the extent of vulnerability also being tied to the water-to-cement ratio.
Adequate hydration disrupts this capillary network as new cement gel formation segments the pores, effectively enhancing strength and reducing permeability. The hydration level necessary to achieve this segmentation, and its resulting improved durability and lower porosity, is contingent on both the fineness of the cement and the water-to-cement ratio. Durable concrete can result from lower water-to-cement ratios, which require shorter curing periods to reach a specific degree of hydration.
Pore size distribution, rather than total porosity, is a more accurate measure of a cement paste&#39;s characteristics, influencing the concrete&#39;s structural integrity. Pores larger than 50 nanometers, known as macropores, substantially impact the concrete&#39;s strength and impermeability. On the other hand, smaller pores, or micropores, are significant for processes such as drying shrinkage and creep. This distribution is crucial for creating concrete that can withstand various environmental and structural stresses.

התפלגות גודל הנקבוביות

Capillary pores are considerably larger than gel pores, and various pore sizes exist within the hardened cement paste.
In conditions of partial hydration, ...

זיהוי ההתפלגות כלוריד מסיסים במים של מלט הדבקה בדרך ברמת דיוק גבוהה

Summary

Explore More Videos

הדור אופטי קורים מסדר גבוה Laguerre-גאוס לInterferometry דיוק גבוה

מדידת אלקטרוכימיות הדינמית של יוני כלוריד

נסיוני כדי לקבוע את ערך הסף כלוריד עבור קורוזיה בדגימות שנלקחו מבני בטון מזוין

ביטוי של פתרון נקבובית Cementitious וניתוח של ההרכב הכימי, Resistivity באמצעות פלואורסצנציה רנטגן

המצאה של Microchip הפקת דיפול בסיוע שלב מוצק עבור ניתוח מתכת עקבות בדגימות מים

קביעת מורפולוגיה של משטח צבירה באזור המעבר הבינפנים (ITZ)

נקבוביות בבטון

נקבוביות בבטון

התפלגות גודל הנקבוביות

התפלגות גודל הנקבוביות