Name: determination of aggregate surface morphology at the interfacial transition zone (itz)
Uploaded: 2019-12-16T15:00:00
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Los autores agradecen el apoyo financiero del Programa Nacional Clave de I+D de China (2017YFB0309904), National Natural Science Foundation of China (Grant No 51508090 y 51808188), 973 Program (2015CB655100), State Key Laboratory of State Key Laboratory of State Key Laboratory of State Key Laboratory of State Key Laboratory of Materiales de Ingeniería Civil de Alto Rendimiento (2016CEM005). Además, apreciar en gran medida Jiangsu Research Institute of Building Science Co., Ltd y el Laboratorio Clave Estatal de Materiales de Ingeniería Civil de Alto Rendimiento para financiar el proyecto de investigación.

1. Preparación del modelo de hormigón con una sola partícula cerámica
<ol><li>Preparación de moho<ol>
<li>Utilice un cepillo para limpiar el molde (25 mm x 25 mm x 25 mm) y asegúrese de que las superficies internas del molde no tienen impurezas.</li>
		<li>Utilice otro cepillo para aplicar uniformemente aceite diesel en las superficies internas del molde para facilitar la liberación de moho. NOTA: Aquí, no utilizamos el molde común para la preparación de mortero o hormigón. Como la partícula cerámica ti...

<ol>
	<li>Scrivener, K. L., Crumbie, A. K., Laugesen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Interfacial+Transition+Zone+(ITZ)+Between+Cement+Paste+and+Aggregate+in+Concrete.">The Interfacial Transition Zone (ITZ) Between Cement Paste and Aggregate in Concrete.</a> Interface Science. 12 (4), 411-421 (2004).</li><li>Scrivener, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Backscattered+electron+imaging+of+cementitious+microstructures:+understanding+and+quantification.">Backscattered electron imaging of cementitious microstructures: understanding and quantification.</a> Cement and Concrete Composites. 26 (8), 935-945 (2004).</li><li>Houst, Y. F., Sadouki, H., Wittmann, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+aggregate+concentration+on+the+diffusion+of+CO2+and+O2.">Influence of aggregate concentration on the diffusion of CO2 and O2.</a> Concrete. , 279-288 (1993).</li><li>Halamickova, P., Detwiler, R. J., Bentz, D. P., Garboczi, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+permeability+and+chloride+ion+diffusion+in+portland+cement+mortars:+Relationship+to+sand+content+and+critical+pore+diameter.">Water permeability and chloride ion diffusion in portland cement mortars: Relationship to sand content and critical pore diameter.</a> Cement &amp; Concrete Research. 25 (4), 790-802 (1995).</li><li>Yang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-situ+X-ray+computed+tomography+characterisation+of+3D+fracture+evolution+and+image-based+numerical+homogenisation+of+concrete.">In-situ X-ray computed tomography characterisation of 3D fracture evolution and image-based numerical homogenisation of concrete.</a> Cement and Concrete Composites. 75, 74-83 (2017).</li><li>Skar&#380;y&#324;ski, &. #. 3. 2. 1. ;., Nitka, M., Tejchman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+of+concrete+fracture+at+aggregate+level+using+FEM+and+DEM+based+on+X-ray+&#181;CT+images+of+internal+structure.">Modelling of concrete fracture at aggregate level using FEM and DEM based on X-ray &#181;CT images of internal structure.</a> Engineering Fracture Mechanics. 147, 13-35 (2015).</li><li>K&#246;nigsberger, M., Pichler, B., Hellmich, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micromechanics+of+ITZ-Aggregate+Interaaction+in+Concrete+Part+II:+Stength+Upscaling.">Micromechanics of ITZ-Aggregate Interaaction in Concrete Part II: Stength Upscaling.</a> Journal of the American Ceramic Society. 97 (2), 543-551 (2014).</li><li>Shahbazi, S., Rasoolan, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Meso-scale+finite+element+modeling+of+non-homogeneous+three-phase+concrete.">Meso-scale finite element modeling of non-homogeneous three-phase concrete.</a> Case Studies in Construction Materials. 6, 29-42 (2017).</li><li>Ak&#231;ao&#287;lu, T., Tokyay, M., &#199;elik, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+the+ITZ+microcracking+via+scanning+electron+microscope+and+its+effect+on+the+failure+behavior+of+concrete.">Assessing the ITZ microcracking via scanning electron microscope and its effect on the failure behavior of concrete.</a> Cement and Concrete Research. 35 (2), 358-363 (2005).</li><li>Chang, H., Feng, P., Lyu, K., Liu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+method+for+assessing+C-S-H+chloride+adsorption+in+cement+pastes.">A novel method for assessing C-S-H chloride adsorption in cement pastes.</a> Construction &amp; Building Materials. 225, 324-331 (2019).</li><li>Wang, P., Jia, Y., Li, T., Hou, D., Zheng, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+dynamics+study+on+ions+and+water+confined+in+the+nanometer+channel+of+Friedel's+salt:+structure+dynamics+and+interfacial+interaction.">Molecular dynamics study on ions and water confined in the nanometer channel of Friedel's salt: structure dynamics and interfacial interaction.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 20, 27049-27058 (2018).</li><li>Ma, H., Li, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Multi-Aggregate+Approach+For+Modeling+The+Interfacial+Transition+Zone+In+Concrete.">A Multi-Aggregate Approach For Modeling The Interfacial Transition Zone In Concrete.</a> ACI Materials Journal. 111 (2), (2014).</li><li>Yun, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+ITZ+in+ternary+blended+cementitious+composites:+Experiment+and+simulation.">Characterization of ITZ in ternary blended cementitious composites: Experiment and simulation.</a> Construction &amp; Building Materials. 41 (2), 742-750 (2013).</li><li>Garboczi, E. 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La técnica X-CT se aplicó para determinar aproximadamente el centro geométrico de la partícula cerámica para asegurar que la superficie analizada es a través del ecuador de la partícula. Por lo tanto, la sobreestimación del espesor ITZ causado por los artefactos 2D podría evitarse38. En el presente documento, la precisión de los resultados obtenidos depende en gran medida de la planitud de las superficies examinadas. Generalmente, un tiempo de molienda y pulido más largo contribuye a un...

A escala mesoscópica, los materiales a base de cemento pueden considerarse como un compuesto trifásico compuesto por la pasta de cemento, el agregado y la zona de transición interfacial (ITZ) entre ellos1,2. El ITZ es a menudo tratado como un eslabón débil ya que su aumento de la porosidad podría actuar como canales para la entrada de especies agresivas3,4 o proporcionar vías más fáciles para el crecimiento de grietas5,6,7,8,9,10,11. Posteriormente, es de gran interés caracterizar con precisión las propiedades de la ITZ para evaluar y predecir el rendimiento macro de los materiales a base de cemento.
Para investigar la ITZ, ha habido una investigación excesiva sobre sus características microestructurales, mecanismos de formación, y factores de influencia12,13,14 utilizando métodos experimentales y numéricos. Se han acoplado varias técnicas para la caracterización de ITZ, incluyendo: pruebas mecánicas, pruebas de transporte, pruebas de porosimetría de intrusión de mercurio (MIP)15,16 y nano-indentación17. Es ampliamente aceptado que el ITZ es causado principalmente por el efecto de la pared, así como la película de agua, micro-sangrado, crecimiento de un lado, y gel sineresis18.
Con el desarrollo del método de procesamiento de imágenes digitales (DIP) en las últimas dos décadas19,las características morfológicas de la ITZ (por ejemplo, fracción de volumen, grosor y gradiente de porosidad) pueden determinarse cuantitativamente. Sobre la base del examen de las secciones planas mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) con un detector de electrones retrodisperso (BSE), las características tridimensionales (3D) de ITZ se pueden derivar de los resultados 2D a través de la teoría de la estereología20. Al igual que la técnica SEM-BSE, la técnica de nano-indentación también se basa en el examen de superficies pulidas, pero se centra más en el módulo elástico de las fases existentes21. Sin embargo, tanto en el análisis SEM-BSE como en la prueba de nanoindentación, el espesor de ITZ puede sobreestimarse, ya que la sección transversal examinada rara vez pasa por la dirección normal desde una superficie agregada22. Sin embargo, acoplar esto con microscopía confocal 3D fluorescente, se podría eliminar la sobreestimación de ITZ y se podría obtener una porosidad ITZ real y un contenido de cemento anhidro23.
Estudios previos de influencia de factores centrados principalmente en la pasta de cemento, ignorando el papel del agregado y su textura superficial24,25,26. Dado que la forma y las propiedades morfológicas del agregado se han descrito ampliamente sobre la base del análisis cuantitativo de las rebanadas digitales obtenidas de la tomografía computarizada sem o de rayos X (X-CT)27,28. Sin embargo, no se ha realizado ninguna investigación centrada en el efecto de la textura de la superficie agregada en la formación de la región ITZ.
Por la presente, presentamos un protocolo para investigar el efecto de la morfología de la superficie agregada en la formación de microestructuras ITZ basado en el análisis cuantitativo de imágenes SEM-BSE y un algoritmo de agrupación en clústeres de medios K. Se preparó una muestra de hormigón modelo con partículas cerámicas esféricas que actuaban como el agregado grueso. X-CT se utilizó para determinar aproximadamente la ubicación relativa de la partícula en la matriz de cemento opaco antes de a la mitad de la muestra. Después del procesamiento para obtener imágenes SEM-BSE, se observó la distribución desigual de ITZ alrededor de un solo agregado. Además, se definió una rugosidad de superficie de índice (SR) que describe la textura de superficie agregada en el nivel de píxel. El algoritmo de agrupación en clústeres K-means, utilizado originalmente en el área de procesamiento de señales y ahora ampliamente utilizado para la agrupación de imágenes29,30, se introdujo para establecer una relación entre la rugosidad de la superficie (SR) y el gradiente de porosidad (SL).

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		<tr>
			<td>Auto Sputter Coater</td>
			<td>Cressington</td>
			<td>108 Auto/SE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automatic polishing machine</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>Phoenix4000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brush</td>
			<td>Huoniu</td>
			<td>3#</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cement</td>
			<td>China United Cement Corporation</td>
			<td>P.I. 42.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cement paste mixer</td>
			<td>Wuxi Construction and Engineering</td>
			<td>NJ160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ceramic particle</td>
			<td>Haoqiang</td>
			<td>&#934;15 mm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cling film</td>
			<td>Miaojie</td>
			<td>65300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cold mounting machine</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>Cast N&#39; Vac 1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conductive tape</td>
			<td>Nissin Corporation</td>
			<td>7311</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cup</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-8177-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cutting machine</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>Isomet 4000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cylindrical plastic mold</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-8151-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diamond paste</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>00060210, 00060190, 00060170</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diesel oil</td>
			<td>China Petroleum</td>
			<td>0#</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electronic balance</td>
			<td>Setra</td>
			<td>BL-4100F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epoxy resin</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-3453-128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hardener</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-3453-032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High precision cutting machine</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>2215</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image J</td>
			<td>National Institutes of Health</td>
			<td>1.52o</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl alcohol</td>
			<td>Sinopharm</td>
			<td>M0130-241</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matlab</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td>R2014a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paper</td>
			<td>Deli</td>
			<td>A4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic box</td>
			<td>Beichen</td>
			<td>3630</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic mold</td>
			<td>Youke</td>
			<td>a=b=c=25mm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polished flannelette</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>242150, 00242050, 00242100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Release agent</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-8186-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scanning Electron Microscopy</td>
			<td>FEI</td>
			<td>Quanta 250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scrape knife</td>
			<td>Jinzheng Building Materials</td>
			<td>CD-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SiC paper</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>P180, P320, P1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic cleaner</td>
			<td>Zhixin</td>
			<td>DLJ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum box</td>
			<td>Heheng</td>
			<td>DZF-6020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum drying oven</td>
			<td>ZK</td>
			<td>ZK30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vibrating table</td>
			<td>Jianyi</td>
			<td>GZ-75</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wooden stick</td>
			<td>Buehler</td>
			<td>20-8175</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray Computed Tomography</td>
			<td>YXLON</td>
			<td>Y.CT PRECISION S</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

determination of aggregate surface morphology at the interfacial transition zone (itz)

Aquí, presentamos un método integral para ilustrar la distribución desigual de la zona de transición interfacial (ITZ) alrededor del agregado y el efecto de la morfología de la superficie agregada en la formación de ITZ. En primer lugar, una muestra de hormigón modelo se prepara con una partícula cerámica esférica en aproximadamente la parte central de la matriz de cemento, actuando como un agregado grueso utilizado en hormigón común / mortero. Después del curado hasta la edad diseñada, la muestra es escaneada por tomografía computarizada de rayos X para determinar la ubicación relativa de la partícula cerámica dentro de la matriz de cemento. Se eligen tres ubicaciones de la ITZ: por encima del agregado, en el lado del agregado y por debajo del agregado. Después de una serie de tratamientos, las muestras se escanean con un detector SEM-BSE. Las imágenes resultantes se procesaron posteriormente utilizando un método de procesamiento de imágenes digitales (DIP) para obtener características cuantitativas de la ITZ. La morfología de la superficie se caracteriza a nivel de píxel en función de la imagen digital. A partir de entonces, K-significa que el método de agrupación se utiliza para ilustrar el efecto de la rugosidad de la superficie en la formación de ITZ.

La distribución de porosidad de las regiones ITZ por encima del agregado, en el lado del agregado y por debajo del agregado se compara y se muestra en la Figura 432. La porosidad de la ITZ por encima de la superficie superior parece ser más pequeña que la del lado o por encima del agregado, lo que indica una microestructura ITZ más densa, mientras que la ITZ por debajo del agregado es siempre la más porosa debido al microsangrado. La Figura 4...

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Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone ITZ

Por la presente, propusimos un protocolo para ilustrar el efecto de la morfología de la superficie agregada en la microestructura ITZ. La imagen SEM-BSE se analizó cuantitativamente para obtener el gradiente de porosidad de ITZ a través del procesamiento de imágenes digitales y se empleó un algoritmo de agrupación en clústeres K-means para establecer una relación entre el gradiente de porosidad y la rugosidad de la superficie.

Determinación de la Morfología De la Superficie Agregada en la Zona de Transición Interfacial (ITZ)

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

Presentamos un protocolo para investigar el efecto de la morfología de la superficie agregada en la formación de zonas de transición individuales en materiales a base de cemento. Combina el método experimental con el método de procesamiento de datos para ilustrar el efecto de la rugosidad de la superficie agregada en la formación de ITZ. Comience por moldear el hormigón modelo.Pese 1.000 gramos de cemento y 350 gramos de agua con un balance electrónico, y limpie la olla mezcladora de cinco litros con una toalla húmeda para humedecerla. Agregue el agua y el cemento a la olla, colóquela en la mezcladora y eleve a la posición de agitación. Mezclar a 65 rpm durante 90 segundos y dejar que la mezcla se quede quieta durante 30 segundos.Raspa en la pasta de la pared interior de la olla. A continuación, mezcle a 130 rpm durante otros 60 segundos. Retire la olla de la mezcladora y coloque la partícula de cerámica en la pasta, luego mezcle bien con la pasta de cemento a mano.Llene medio el molde con la pasta de cemento fresco, coloque la partícula de cerámica encima de la pasta y llene el resto del molde con la pasta. Limpie el exceso de pasta de cemento con un cuchillo raspador y vibre el molde en una mesa vibratoria durante un minuto. Selle la superficie del molde con película de adherencia para evitar la evaporación de la humedad.Curar el espécimen en una sala de curado durante 24 horas y luego retirar el espécimen del molde y curar durante 28 días en las mismas condiciones ambientales. Escanee la muestra con tomografía computarizada de rayos X para obtener una pila de rodajas y elija aproximadamente una rebanada donde la partícula de cerámica parezca ser más grande. Ajuste el límite de la partícula de cerámica con el círculo y determine el centro del círculo como el centro geométrico de la partícula.Utilice una máquina de corte para cortar la muestra en dos partes a través del centro geométrico de la partícula de cerámica. A continuación, sumerja las dos partes en alcohol isopropílico durante tres días para eliminar el agua sin límites y terminar la hidratación interna. Asegúrese de reemplazar la solución de isopropilo cada 24 horas.Seque las dos partes en un horno de secado al vacío durante siete días a una temperatura de 40 grados centígrados. Para solidificar la microestructura, utilice un dedo para frotar la superficie interna de dos moldes de plástico cilíndricos con pasta desmoldeo. Coloque una parte de la muestra en cada molde con la superficie a examinar hacia abajo.En una taza de papel, pesa 50 gramos de resina epoxi de baja viscosidad, añade cinco gramos de endurecedor y remueve manualmente la mezcla durante dos minutos. Coloque el molde en la máquina de montaje en frío junto con la taza de papel. Encienda el vacío en la máquina y vierta la resina epoxi en el molde hasta que se fusione con cada muestra.Mantenga el molde en la máquina durante 24 horas para dificultar la resina epoxi. Al día siguiente, retire la parte inferior de cada molde y exprima la muestra. Conservar en un horno de secado al vacío.Cuando esté listo, muele la muestra con papel de carburo de silicio y alcohol en una máquina de pulido automático como se describe en el manuscrito de texto. A continuación, conecte la flannelette a la mesa giratoria de la máquina y pula la muestra con pasta de diamante de tres, uno y 0,25 micrómetros a la velocidad de 150 rpm. Retire los residuos en un limpiador ultrasónico con alcohol después de cada paso de molienda y pulido.Cuando haya terminado, guarde cada muestra en una caja de plástico con la superficie a examinar hacia arriba y mantenga las cajas en un horno seco al vacío. En un ambiente de vacío, rocíe una fina capa de lámina de oro en la superficie para ser examinada con una recubridora automática. Coloque una tira de cinta adhesiva en el lado de la muestra para conectar la superficie de ensayo y la superficie opuesta, luego coloque la muestra en el banco de pruebas con la superficie de prueba hacia arriba.Mueva la muestra para centrarse en la región uno y luego vacíe el SEM y cambie al modo de electrones retrobatosos. Ajuste el aumento a 1000X y ajuste cuidadosamente el brillo y el contraste. Mueva la lente a lo largo de la dirección del límite agregado a otra posición y tome otra imagen.Obtenga al menos 15 imágenes para el análisis estadístico. A continuación, repita el proceso de creación de imágenes en las regiones dos y tres. Después de la toma de imágenes, utilice la imagen J para pretratar las imágenes con un mejor ajuste y un filtro de mediana de tres por tres tres veces para reducir el ruido y mejorar el límite de las diferentes fases.Capture manualmente el límite de la partícula de cerámica y corte esta parte de la imagen original. Determinar aproximadamente el valor de umbral superior de las fases de los poros estableciendo diferentes valores de umbral y segmentando la imagen para que se compare con la original. Obtenga la distribución en escala de grises de la parte restante de la imagen.Elija dos partes aproximadamente lineales de la curva, justo por encima del valor de umbral superior predeterminado y ajuste estas dos partes con la curva lineal. El punto de intersección se establecerá en el valor de umbral superior exacto de esta imagen. Utilice este valor para realizar la segmentación y comparar la imagen binaria con la imagen en escala de grises original para la determinación del valor de umbral final.A continuación, convierta la imagen en escala de grises en una imagen binaria con blanco que represente la fase de poro y el negro que representa la fase sólida. Se comparó la distribución porosal de las regiones de ZDI arriba, por debajo y por debajo del agregado. La porosidad por encima de la superficie superior era menor que la del lado o por encima del agregado, mientras que la ITZ por debajo del agregado era la más porosa debido al microblema.La morfología de la superficie agregada se investigó ajustando el límite irregular capturado manualmente con la línea recta y un arco circular. La línea recta parecía ser un mejor ajuste para el límite elegido. Se calcularon los parámetros de pendiente de superficie y gradiente de porosidad definidos y se aplicó el algoritmo de agrupación en clústeres de medios K para subdividir los puntos de dispersión en dos grupos, un grupo áspero y un grupo suave.A medida que disminuye el gradiente de porosidad, aumenta la rugosidad de la superficie. Las distribuciones de porosidad de las ZIC en el grupo áspero y liso fueron promediadas y comparadas a casi todas las distancias, la porosidad de ITZ alrededor de las superficies lisas fue significativamente menor que la porosidad alrededor de superficies rugosas, lo que demuestra que la morfología de la superficie realmente juega un papel importante en la formación de ITZ. Se debe elegir un proceso adecuado de molienda y pulido para obtener una superficie lo suficientemente lisa para el examen de la EEB.Sobre la base del análisis cuantitativo de las medidas de la EEB con el modelo de mezcla gaussiana, también podrían determinarse las fracciones de volumen de diferentes fases en los materiales a base de cemento. La EEB es una técnica poderosa en el análisis cuantitativo de la composición de materiales multifásicos.

Research

JoVE Journal

Engineering

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

Experimental Measurement of Settling Velocity of Spherical Particles in Unconfined and Confined Surfactant-based Shear Thinning Viscoelastic Fluids

Medición Experimental De La Velocidad De Sedimentación De Partículas Esféricas En Fluidos Viscoelásticos De Adelgazamiento No Confinados Y Confinados A Base De Surfactante

An experimental study is performed to measure the terminal settling velocities of spherical particles in surfactant based shear thinning viscoelastic ...

Investigación

Ingeniería

Laboratory Drop Towers for the Experimental Simulation of Dust-aggregate Collisions in the Early Solar System

Laboratorio torres de caída para el experimental Simulación de colisiones de polvo acumuladas en el Sistema Solar temprano

For the purpose of investigating the evolution of dust aggregates in the early Solar System, we developed two vacuum drop towers in which fragile dust ...

Taking Advantage of Reduced Droplet-surface Interaction to Optimize Transport of Bioanalytes in Digital Microfluidics

Tomando ventaja de la reducción de la interacción de gotas en la superficie para optimizar el transporte de Bioanalytes en microfluídica digitales

Digital microfluidics (DMF), a technique for manipulation of droplets, is a promising alternative for the development of &#8220;lab-on-a-chip&#8221; ...

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La cuantificación de las concentraciones de hidrógeno en superficies e interfaces de capas y materiales a granel a través de perfiles de profundidad con el análisis de Reacción nuclear

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Preparación de exfoliadas-Liquid Metal transición Dichalcogenide nanoláminas con Controlled tamaño y grosor: Un Estado del Protocolo de Arte

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. ...

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Transición orientativa en un cristal líquido desencadenada por el crecimiento termodinámico de las húmedas interfaciales

In liquid crystal (LC) physical chemistry, molecules near the surface play a great role in controlling bulk orientation. Thus far, mainly to achieve ...