Name: determination of aggregate surface morphology at the interfacial transition zone (itz)
Uploaded: 2019-12-16T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone ITZ at JoVE.com

Yazarlar, Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı (2017YFB0309904), Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (Hibe No. 51508090 ve 51808188), 973 Programı (2015CB655100), Devlet Anahtar Laboratuvarı'ndan gelen mali desteği minnetle kabul Yüksek Performanslı İnşaat Mühendisliği Malzemeleri (2016CEM005). Ayrıca, büyük ölçüde Jiangsu Araştırma Enstitüsü Yapı Bilim Co, Ltd ve Devlet Anahtar Laboratuvarı Yüksek Performanslı İnşaat Mühendisliği Malzemeleri araştırma projesi finansmanı için takdir ediyorum.

1. Model betonun tek bir seramik parçacıkla hazırlanması
<ol><li>Kalıp hazırlama<ol>
<li>Kalıbı temizlemek için bir fırça kullanın (25 mm x 25 mm x 25 mm) ve kalıbın iç yüzeylerinin kirsiz olduğundan emin olun.</li>
		<li>Daha kolay kalıp salınımı için kalıbın iç yüzeylerine düzgün bir şekilde dizel yağı uygulamak için başka bir fırça kullanın. NOT: Burada harcı veya beton hazırlığı için ortak kalıbı kullanmadık. Seramik parçacığıçapı yaklaşık 15 mm olduğundan, n...

<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. J., Bentz, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Digital+simulation+of+the+aggregate-cement+paste+interfacial+zone+in+concrete.">In Digital simulation of the aggregate-cement paste interfacial zone in concrete.</a> International Conference on Electric Information and Control Engineering (ICEICE), 2011. , 196-201 (2011).</li><li>Winslow, D. N., Cohen, M. D., Bentz, D. P., Snyder, K. A., 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=Percolation+and+pore+structure+in+mortars+and+concrete.">Percolation and pore structure in mortars and concrete.</a> Cement &amp; Concrete Research. 24 (1), 25-37 (1994).</li><li>Sim&#245;es, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Mechanical Characterization of Fiber/Paste and Aggregate/Paste Interfaces (ITZ) in Reinforced Concrete with Fibers. , (2018).</li><li>Xiao, J., Li, W., Sun, Z., Lange, D. A., Shah, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Properties+of+interfacial+transition+zones+in+recycled+aggregate+concrete+tested+by+nanoindentation.">Properties of interfacial transition zones in recycled aggregate concrete tested by nanoindentation.</a> Cement and Concrete Composites. 37, 276-292 (2013).</li><li>Bentz, D. P., Garboczi, E. J., Stutzman, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer+Modelling+of+the+Interfacial+Transition+Zone+in+Concrete.">Computer Modelling of the Interfacial Transition Zone in Concrete.</a> Interfaces in Cementitious Composites. , 107-116 (1993).</li><li>Kai, L., Wei, S., Changwen, M., Honglei, C., Yue, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+characterization+of+pore+morphology+in+hardened+cement+paste+via+SEM-BSE+image+analysis.">Quantitative characterization of pore morphology in hardened cement paste via SEM-BSE image analysis.</a> Construction &amp; Building Materials. 202, 589-602 (2019).</li><li>Ondracek, G., Underwood, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+stereology.">Quantitative stereology.</a> Journal of Nuclear Materials. 42 (2), 237-237 (1972).</li><li>Xu, J., Wang, B., Zuo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modification+effects+of+nanosilica+on+the+interfacial+transition+zone+in+concrete:+A+multiscale+approach.">Modification effects of nanosilica on the interfacial transition zone in concrete: A multiscale approach.</a> Cement and Concrete Composite. 81, 1-10 (2017).</li><li>Zhu, Z., Chen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Overestimation of ITZ thickness around regular polygon and ellipse aggregate. , 205-218 (2017).</li><li>Head, M. K., Wong, H. S., Buenfeld, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterising+aggregate+surface+geometry+in+thin-sections+of+mortar+and+concrete.">Characterising aggregate surface geometry in thin-sections of mortar and concrete.</a> Cement and Concrete Research. 38 (10), 1227-1231 (2008).</li><li>Gao, Y., De Schutter, G., Ye, G., Tan, Z., Wu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ITZ+microstructure,+thickness+and+porosity+in+blended+cementitious+composite:+Effects+of+curing+age,+water+to+binder+ratio+and+aggregate+content.">The ITZ microstructure, thickness and porosity in blended cementitious composite: Effects of curing age, water to binder ratio and aggregate content.</a> Composites Part B: Engineering. 60, 1-13 (2014).</li><li>Erdem, S., Dawson, A. R., Thom, N. 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+the+micro-+and+nanoscale+local+mechanical+properties+of+the+interfacial+transition+zone+on+impact+behavior+of+concrete+made+with+different+aggregates.">Influence of the micro- and nanoscale local mechanical properties of the interfacial transition zone on impact behavior of concrete made with different aggregates.</a> Cement and Concrete Research. 42 (2), 447-458 (2012).</li><li>Elsharief, A., Cohen, M. D., Olek, J. <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+size,+water+cement+ratio+and+age+on+the+microstructure+of+the+interfacial+transition+zone.">Influence of aggregate size, water cement ratio and age on the microstructure of the interfacial transition zone.</a> Cement &amp; Concrete Research. 33 (11), 1837-1849 (2003).</li><li>Pan, T., Tutumluer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+Coarse+Aggregate+Surface+Texture+Using+Image+Analysis.">Quantification of Coarse Aggregate Surface Texture Using Image Analysis.</a> Journal of Testing &amp; Evaluation. 35 (2), 177-186 (2006).</li><li>Erdogan, S. T., 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=Three-dimensional+shape+analysis+of+coarse+aggregates:+New+techniques+for+and+preliminary+results+on+several+different+coarse+aggregates+and+reference+rocks.">Three-dimensional shape analysis of coarse aggregates: New techniques for and preliminary results on several different coarse aggregates and reference rocks.</a> Cement &amp; Concrete Research. 36 (9), 1619-1627 (2006).</li><li>Santos, B. O., Valen&#231;a, J., Fowler, D. W., Saleh, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Livings+patterns+on+concrete+surfaces+with+biological+stains+using+hyperspectral+images+processing.">Livings patterns on concrete surfaces with biological stains using hyperspectral images processing.</a> Structural Control and Health Monitoring. , (2019).</li><li>Santos, B. O., Valen&#231;a, J., J&#250;lio, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Classification+of+biological+colonization+on+concrete+surfaces+using+false+colour+HSV+images,+including+near-infrared+information.">In Classification of biological colonization on concrete surfaces using false colour HSV images, including near-infrared information.</a> Optical Sensing and Detection V, International Society for Optics and Photonics. , 106800 (2018).</li><li>Stock, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+X-ray+microtomography+applied+to+materials.">Recent advances in X-ray microtomography applied to materials.</a> International Materials Reviews. 53 (3), 129-181 (2013).</li><li>Lyu, K., Garboczi, E. J., She, W., Miao, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+rough+vs.+smooth+aggregate+surfaces+on+the+characteristics+of+the+interfacial+transition+zone.">The effect of rough vs. smooth aggregate surfaces on the characteristics of the interfacial transition zone.</a> Cement and Concrete Composites. 99, 49-61 (2019).</li><li>Wong, H. S., Head, M. K., Buenfeld, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pore+segmentation+of+cement-based+materials+from+backscattered+electron+images.">Pore segmentation of cement-based materials from backscattered electron images.</a> Cement &amp; Concrete Research. 36 (6), 1083-1090 (2006).</li><li>Liao, K. -. Y., Chang, P. -. K., Peng, Y. -. N., Yang, C. -. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+study+on+characteristics+of+interfacial+transition+zone+in+concrete.">A study on characteristics of interfacial transition zone in concrete.</a> Cement and Concrete Research. 34 (6), 977-989 (2004).</li><li>Barnes, B. D., Diamond, S., Dolch, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+contact+zone+between+portland+cement+paste+and+glass+&#8220;aggregate&#8221;+surfaces.">The contact zone between portland cement paste and glass &#8220;aggregate&#8221; surfaces.</a> Cement &amp; Concrete Research. 8 (2), 233-243 (1978).</li><li>Hamerly, G., Elkan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternatives+to+the+k-means+algorithm+that+find+better+clusterings.">Alternatives to the k-means algorithm that find better clusterings.</a> Proceedings of the eleventh international conference on Information and knowledge management, ACM. , 600-607 (2002).</li><li>Celebi, M. E., Kingravi, H. A., Vela, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A comparative study of efficient initialization methods for the k-means clustering algorithm. , 200-210 (2013).</li><li>Lu, Y., 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=Three-dimensional+mortars+using+real-shaped+sand+particles+and+uniform+thickness+interfacial+transition+zones:+Artifacts+seen+in+2D+slices.">Three-dimensional mortars using real-shaped sand particles and uniform thickness interfacial transition zones: Artifacts seen in 2D slices.</a> Cement and Concrete Research. , (2018).</li><li>Gao, Y., De Schutter, G., Ye, G., Huang, H., Tan, Z., Wu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porosity+characterization+of+ITZ+in+cementitious+composites:+Concentric+expansion+and+overflow+criterion.">Porosity characterization of ITZ in cementitious composites: Concentric expansion and overflow criterion.</a> Construction and Building Materials. 38, 1051-1057 (2013).</li><li>Celebi, M. E., Kingravi, H. A., Vela, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparative+study+of+efficient+initialization+methods+for+the+k-means+clustering+algorithm.">A comparative study of efficient initialization methods for the k-means clustering algorithm.</a> Expert Systems with Applications. 40 (1), 200-210 (2013).</li></ol>

X-CT tekniği kabaca analiz yüzeyinin parçacığın ekvator uğrama olduğundan emin olmak için seramik parçacığın geometrik merkezini belirlemek için uygulanmıştır. Böylece, 2B eserlerin neden olduğu ITZ kalınlığının aşırı tahminönlenebilir 38. Burada elde edilen sonuçların doğruluğu incelenen yüzeylerin düzlüğüne son derece bağlıdır. Genellikle, daha uzun bir taşlama ve parlatma süresi test etmek için yeterince pürüzsüz bir yüzeye katkıda bulunur. Ancak,...

Mezoskopik ölçekte, çimento esaslı malzemeler çimento macunu, agrega ve aralarında ki yüzler arası geçiş bölgesi (ITZ) oluşan üç fazlı kompozit olarak kabul edilebilir1,2. ITZ genellikle onun artan gözeneklilik agresif türlerin girişi için kanal olarak hareket edebilir çünkü zayıf bir halka olarak kabul edilir3,4 veya çatlak büyüme için daha kolay yollar sağlamak5,6,7,8,9,10,11. Daha sonra, çimento bazlı malzemelerin makro performansını değerlendirmek ve tahmin etmek için ITZ'nin özelliklerini tam olarak karakterize etmek büyük ilgi çekicidir.
ITZ araştırmak için, mikroyapısal özellikleri üzerinde aşırı araştırma olmuştur, mekanizmaları oluşturan, ve etkileyen faktörler12,13,14 hem deneysel hem de sayısal yöntemler kullanılarak. Çeşitli teknikler dahil ITZ karakterizasyonu için birleştiğinde edilmiştir: mekanik testler, taşıma testleri, cıva intrusion porosimetry (MIP) testleri15,16 ve nano girintisi17. ItZ'nin esas olarak duvar etkisinin yanı sıra su filmi, mikro kanama, tek taraflı büyüme ve jel sinerizi18'denkaynaklandığı yaygın olarak kabul edilir.
Son yirmi yılda dijital görüntü işleme yönteminin (DIP) geliştirilmesi ile19,ITZ morfolojik özellikleri (örneğin, hacim fraksiyonu, kalınlık ve gözeneklilik gradyanı) nicel olarak belirlenebilir. Düzlem bölümlerinin taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile geriye doğru dağılmış elektron dedektörü (BSE) kullanılarak incelenmesine göre, ITZ'nin üç boyutlu (3D) özellikleri stereoloji teorisi20ile 2B sonuçlardan elde edilebilir. SEM-BSE tekniği gibi, nano-girinti tekniği de cilalı yüzeylerin incelenmesine dayanmaktadır, ancak daha fazla mevcut aşamaların elastik modülüzerinde duruluyor21. Ancak, hem SEM-BSE analizinde hem de nano girintisi testinde, incelenen kesit nadiren toplam yüzeyden normal yönden geçtiğinden ITZ kalınlığı fazla tahmin edilebilir22. Ancak, floresan 3D konfokal mikroskopi ile bu kaplin, ITZ overestimation ortadan kaldırılabilir ve gerçek bir ITZ gözeneklilik ve susuz çimento içeriği elde edilebilir23.
Etkileyen faktörlerin önceki çalışmalarda ağırlıklı olarak çimento macunu üzerinde duruldu, agrega ve yüzey dokusu24,25,26rolü göz ardı . Agreganın şekli ve morfolojik özellikleri SEM veya X-ışını bilgisayarlı tomografi (X-CT)27,28elde edilen dijital dilimlerin nicel analizine dayalı olarak kapsamlı bir şekilde tanımlanmıştır. Ancak, toplam yüzey dokusunun ITZ bölgesinin oluşumu üzerindeki etkisi ne olursa olsun herhangi bir araştırma yapılmamıştır.
Bu vesileyle, sem-BSE görüntülerinin nicel analizi ve K-aracı kümeleme algoritması kullanılarak toplam yüzey morfolojisinin ITZ mikroyapı oluşumu üzerindeki etkisini araştırmak için bir protokol sayılacağız. Kaba agrega olarak hareket eden küresel seramik parçacıkile model beton numune si hazırlandı. X-CT kabaca örnek yarıya indirmeden önce opak çimento matris içinde parçacık göreli konumunu belirlemek için kullanılmıştır. Elde edilen SEM-BSE görüntülerinin işlenmesinden sonra ITZ'nin tek bir agrega etrafında düzensiz dağılımı gözlenmiştir. Ayrıca, piksel düzeyinde toplam yüzey dokusunu açıklayan bir dizin yüzey pürüzlülüğü (SR) tanımlanmıştır. K-aslında sinyal işleme alanında kullanılan ve şimdi yaygın görüntü kümeleme için kullanılan29,30, yüzey pürüzlülük (SR) ve gözeneklilik gradyanı (SL) arasında bir ilişki kurmak için tanıtıldı anlamına gelir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<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)

Burada, interfacial geçiş bölgesinin (ITZ) agrega etrafındaki düzensiz dağılımını ve toplam yüzey morfolojisinin ITZ oluşumu üzerindeki etkisini göstermek için kapsamlı bir yöntem savuruyoruz. İlk olarak, çimento matrisinin kabaca orta kısmında küresel seramik bir parçacıkla ortak beton/harçta kullanılan kaba bir agrega olarak hareket eden bir model beton numunesi hazırlanır. Tasarlanan yaşa kadar kür sonra, örnek çimento matris içinde seramik parçacık göreli konumunu belirlemek için X-Ray bilgisayarlı tomografi ile taranır. ITZ'nin üç konumu seçilir: agreganın üstünde, agreganın yanında ve toplamın altında. Bir dizi tedaviden sonra numuneler SEM-BSE dedektörü ile taranır. Elde edilen görüntüler, ITZ'nin nicel özelliklerini elde etmek için dijital görüntü işleme yöntemi (DIP) kullanılarak daha da işlenmiştir. Yüzey morfolojisi dijital görüntüye göre piksel düzeyinde karakterize edilir. Bundan sonra, K-demek kümeleme yöntemi, yüzey pürüzlülüğünün ITZ oluşumu üzerindeki etkisini göstermek için kullanılır.

ITZ bölgelerinin agreganın üzerinde, agreganın yanında ve altında gözeneklidağılımı karşılaştırılırve Şekil 432'degösterilmiştir. ITZ'nin üst yüzeyinin üzerindeki gözenekliliği, agreganın yan kısmındaveya üstündeolduğundan daha küçük görünür, bu da daha yoğun bir ITZ mikro yapısını gösterirken, agreganın altındaki ITZ mikro kanama nedeniyle her zaman en gözenekli dir. Şekil 4...

Watch this Scientific Journal Video about Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone ITZ at JoVE.com

Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone ITZ

Bu vesileyle, toplam yüzey morfolojisinin ITZ mikroyapısı üzerindeki etkisini göstermek için bir protokol önerdik. SEM-BSE görüntü sayısal olarak analiz edilerek itz'nin gözeneklilik degradesini dijital görüntü işleme yoluyla elde etmek için analiz edildi ve gözeneklilik degradesi ile yüzey pürüzlülüğü arasında bir ilişki kurmak için K-aracı kümeleme algoritması daha da kullanıldı.

İnterasiyal Geçiş Bölgesinde (ITZ) Agrega Yüzey Morfolojisinin Belirlenmesi

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

Çimento bazlı malzemelerde ayrı geçiş bölgelerinin oluşumu üzerine agrega yüzey morfolojisinin etkisini araştırmak için bir protokol sayılmak üzere bir protokol sayılmiyoruz. Agrega yüzey pürüzlülüğünün ITZ oluşumu üzerindeki etkisini göstermek için deneysel yöntemi veri işleme yöntemiyle birleştirir. Model beton kalıplama ile başlayın.Tartmak 1,000 çimento gram ve elektronik bir denge ile su 350 gram, ve nemlendirmek için ıslak bir havlu ile beş litre karıştırma pot silin. Tencereye su ve çimento ekleyin, mikser üzerine yerleştirin ve karıştırma konumuna yükseltin. 90 saniye boyunca 65 rpm karıştırın ve karışımı 30 saniye boyunca hareketsiz oturup sağlar.Tencerenin iç duvarının hamurunda kazıyın. Sonra başka bir 60 saniye için 130 rpm karıştırın. Mikser den pot çıkarın ve hamur içine seramik parçacık koymak, sonra iyice elle çimento hamuru ile karıştırın.Kalıpları taze çimento hamuruyla yarı doldurun, seramik parçacığı macunun üzerine yerleştirin ve kalıbın geri kalanını macunla doldurun. Bir kazıyıcı bıçak ile aşırı çimento macun silin ve bir dakika için titreşimli bir masada kalıp titreşimli. Nem buharlaşmasını önlemek için kalıp yüzeyini yapışkan filmle kapatın.Numuneyi 24 saat boyunca kür odasında tedavi edin ve aynı çevre koşullarında 28 gün boyunca numuneyi kalıptan çıkarın ve kür edin. Bir dilim yığını elde etmek için x-Ray bilgisayarlı tomografi ile numuneyi tarayanın ve kabaca seramik parçacığın en büyük olduğu bir dilim seçin. Seramik parçacığın sınırını daireye sığdırın ve parçacığın geometrik merkezi olarak dairenin merkezini belirleyin.Seramik parçacığın geometrik merkezinden numuneyi iki parçaya kesmek için bir kesme makinesi kullanın. Sonra üç gün boyunca isopropil alkol içine iki parça batırın sınırsız su kaldırmak ve iç hidrasyon sona erdirmek için. Her 24 saatte bir isopropil solüsyonu değiştirdiğinden emin olun.40 santigrat derece sıcaklıkta yedi gün boyunca bir vakum kurutma fırında iki parça kuru. Mikro yapıyı sağlamlaştırmak için, iki silindirik plastik kalıbın iç yüzeyini kalıpsal macunla bulaştırmak için bir parmak kullanın. Numunenin bir parçasını her kalıba yerleştirin ve yüzey aşağı bakacak şekilde incelenecek.Bir kağıt bardak, düşük viskoziteli epoksi reçine 50 gram tartmak, sertleştirici beş gram ekleyin ve elle iki dakika karışımı karıştırın. Kağıt bardak ile birlikte soğuk montaj makinesi içine kalıp yerleştirin. Makinedeki vakumu başlatın ve her numuneyle birleşene kadar epoksi reçineyi kalıba dökün.Epoksi reçine daha sert için 24 saat boyunca makinede kalıp tutun. Ertesi gün, her kalıbın altını çıkarın ve numuneyi dışarı sıkar. Vakumlu kurutma fırınında saklayın.Hazır olduğunuzda, metin el yazmasında açıklandığı gibi otomatik bir parlatma makinesinde silikon karbür kağıt ve alkol ile numune eziyet. Daha sonra flannelette makinenin dönüş masasına takın ve numuneyi 150 rpm hızda üç, bir ve 0,25 mikrometre elmas macunu ile parlatın. Her taşlama ve parlatma adım sonra alkol ile bir ultrasonik temizleyici enkaz kaldırın.Bittiğinde, yüzeyi ile plastik bir kutu içinde her örnek saklayın ve bir vakum kuru fırında kutuları tutmak incelenecek. Bir vakum ortamında, otomatik bir fışkırtıcı coater ile incelenecek yüzeye altın folyo ince bir tabaka sprey. Test yüzeyini ve karşı yüzeyini bağlamak için numunenin yan tarafına yapışkan bant bir şerit yerleştirin ve ardından numuneyi test tezgahına, test yüzeyi yukarı bakacak şekilde yerleştirin.Birinci bölgeye odaklanmak için numuneyi hareket ettirin ve SEM'i vakumlayın ve geri dağılmış elektron moduna geçin. Büyütmeyi 1000X'e ayarlayın ve parlaklığı ve kontrastı dikkatlice ayarlayın. Lensi toplam sınır yönünde başka bir konuma taşıyın ve başka bir görüntü alın.İstatistiksel analiz için en az 15 görüntü alın. Daha sonra ikinci ve üçüncü bölgelerde görüntüleme işlemini tekrarlayın. Görüntülemeden sonra, görüntüyü en iyi şekilde sığdırmak için Image J'yi ve gürültüyü azaltmak ve farklı aşamaların sınırlarını iyileştirmek için üçer kez üçer ortanca filtre yi kullanarak Görüntüyü Kullanın.Seramik parçacığının sınırını el ile yakalayın ve bu parçayı orijinal görüntüden kesin. Kabaca farklı eşik değerleri ayarlayarak ve orijinal ile karşılaştırmak için görüntü segmente gözenek aşamalarının üst eşik değerini belirleyin. Görüntünün kalan bölümünün gri ölçekli dağılımını elde edin.Eğrinin önceden belirlenmiş üst eşik değerinin hemen üzerinde iki doğrusal parça seçin ve bu iki parçayı doğrusal eğriye sığdırın. Kesişim noktası, bu görüntünün tam üst eşik değerinde ayarlanır. Segmentasyon gerçekleştirmek ve son eşik değer belirleme için özgün gri ölçekli görüntü ile ikili görüntü karşılaştırmak için bu değeri kullanın.Ardından gri ölçekli görüntüyü, düz fazı temsil eden beyaz ve katı fazı temsil eden siyah içeren ikili bir görüntüye dönüştürün. ITZ bölgelerinin gözenekli dağılımı, agreganın yanında ve altında karşılaştırıldı. Üst yüzeyin üzerindeki gözeneklilik, agreganın altındaki ITZ mikrokanama dan dolayı en gözenekli iken, agreganın altındaki kısımdakilerden daha küçüktü.Agrega yüzey morfolojisi, manuel olarak yakalanan, düzensiz sınır ile düz çizgi ve dairesel bir yay takılarak incelenmiştir. Düz çizgi seçilen sınır için daha iyi bir uyum olduğu ortaya çıktı. Tanımlı yüzey pürüzlülüğü ve gözeneklilik gradyan parametreleri hesaplandı ve saçılma noktalarını kaba bir grup ve düzgün bir grup olmak üzere iki gruba ayırmak için K-araçları kümeleme algoritması uygulandı.Gözeneklilik degradesi azaldıkça yüzey pürüzlülüğü artar. ITZ'lerin pürüzlü ve pürüzsüz gruptaki gözeneklilik dağılımları ortalama olarak ve neredeyse her mesafede karşılaştırıldığında, ITZ'nin pürüzsüz yüzeyleretrafındaki gözenekliliği, yüzey morfolojisinin ITZ oluşumunda gerçekten önemli bir rol oynadığını kanıtlayan pürüzlü yüzeylerin gözenekliliğinden önemli ölçüde daha düşüktü. BSE muayenesi için yeterince düzgün bir yüzey elde etmek için uygun taşlama ve parlatma işlemi seçilmelidir.Nicel analize dayanarak Gaussian karışım modeli ile BSE ölçüleri, çimento bazlı malzemelerde farklı fazların hacim fraksiyonları da belirlenebilir. BSE, çok fazlı malzemelerin bileşiminin nicel analizinde güçlü bir tekniktir.

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

Sınırlanmamış ve Sınırlı Yüzey Aktif Bazlı Kesme Viskoelastik Sıvılarda Küresel Parçacıkların Yerleşme Hızının Deneysel Ölçümü

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

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

Erken Güneş Sistemi Toz-agrega Çatışmayı Deneysel Simülasyon Laboratuvarı Bırak Towers

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

Azaltılmış Damlacık-yüzey etkileşiminden yararlanarak Dijital Mikroakiskan içinde Bioanalytes ulaşımı optimize etmek

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

Ambient Method for the Production of an Ionically Gated Carbon Nanotube Common Cathode in Tandem Organic Solar Cells

Tandem Organik Güneş Pilleri bir iyonik Geçitli Karbon Nanotüp Ortak Katot Üretimi için ortam Yöntemi

A method of fabricating organic photovoltaic (OPV) tandems that requires no vacuum processing is presented. These devices are comprised of two ...

How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

Nasıl herhangi bir ilave Ateşleyici olmadan bir Atmosferik Basınç Mikrodalga Plazma Torch tutuşturmak için

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a ...

Quantification of Hydrogen Concentrations in Surface and Interface Layers and Bulk Materials through Depth Profiling with Nuclear Reaction Analysis

Nükleer Reaksiyon Analizi Derinlik Profiling yoluyla Yüzey ve Arayüz Katmanlar ve Dökme Malzeme Hidrojen Konsantrasyonları miktar tayini

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and ...

The Measurement of Unsteady Surface Pressure Using a Remote Microphone Probe

Uzak Mikrofon Probe kullanarak Kararsız Yüzey Basınç Ölçümü

Microphones are widely applied to measure pressure fluctuations at the walls of solid bodies immersed in turbulent flows. Turbulent motions with various ...

Emission Spectroscopic Boundary Layer Investigation during Ablative Material Testing in Plasmatron

Plazmatronun ablatif Malzeme Test sırasında Emisyon Spektroskopik Sınır Tabaka İncelenmesi

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution ...

Preparation of Liquid-exfoliated Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets with Controlled Size and Thickness: A State of the Art Protocol

Sıvı dağılmış Geçiş Metal dikalkogenid Kontrollü Boyutu Nanosheets ve Kalınlığının Hazırlanması: Sanat Protokolü Bir Devlet

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

Orientational Transition in a Liquid Crystal Triggered by the Thermodynamic Growth of Interfacial Wetting Sheets

Yüzey Islatma Levhalarının Termodinamik Büyümesi ile tetiklenen Sıvı Kristalde Oryantasyon Geçişi

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