[实用新型]基于工业X射线断层照相的水泥基材料孔隙率分布测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于工业X射线断层照相的水泥基材料孔隙率分布测试装置，特别是针对混凝土、砂浆及其它水泥基材料试块三维孔隙率分布的检测装置。 

背景技术

水泥基材料的孔隙率是一项重要的技术参数，决定着材料的力学性能、传输性能及耐久性。如何准确表征水泥基材料的孔隙率得到了研究者们的广泛关注。孔隙率测试方法分为定量统计法和显微观测法两大类。定量统计法包括压汞法、气体吸附法、煮沸吸水法、保温吸油法等，该类方法只能给出某个样品内部孔隙率的统计平均值，无法得到孔隙率随空间的分布。金相显微镜、电子显微镜及工业X射线断层照相等显微观测法可以直观的看到孔隙所在，也可以根据体视学及统计学近似统计出某个范围内的孔隙率，但很难给出孔隙率随空间的具体分布。另外金相显微镜、电子显微镜只能看到一个断切面，从一个段切面推得的孔隙率数据跟实际的三维孔隙率数据有差距；各种X射线断层照相受观测的空间分辨率限制，往往只能观测、表征相对较大的孔隙，忽略了在水泥基材料中占很大比例的凝胶孔和较小的毛细孔。因而如何准确的给出水泥基材料内部的三维孔隙率分布是一个现实的技术难题。 

本实用新型利用干燥水泥基样品和原位饱和水泥基样品对X射线衰减差别来计算三维孔隙率分布。不同于低分辨的医用X射线断层照相，高分辨的工业X射线断层照相都是利用样品的旋转来进行断层扫描，因而如何保证样品在两次扫描及干燥饱和过程中保持原位是一个技术难题。本实用新型通过在样品部分和抽真空部分用负压及软管连接的方法解决了该技术难题，提供了一种利用工业X射线断层照相对水泥基材料三维孔隙率分布进行测试的方法。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种能够保持测试过程中X射线断层照相条件不变并能够实现原位的基于工业X射线断层照相的水泥基材料孔隙率分布测试装置。 

一种基于工业X射线断层照相的水泥基材料孔隙率分布测试装置，包括：塑料软管、底部固定有环氧树脂的塑料试管和真空抽吸装置； 

在塑料软管的两端分别连接有第二橡胶塞和第三橡胶塞； 

在所述塑料试管的试管孔上设有第一开孔橡胶塞； 

所述的真空抽吸装置包括锥形瓶，在锥形瓶的瓶口上设有橡胶塞，在锥形瓶上连接有真空计，同时在锥形瓶上通过第一真空管连接有真空泵，在锥形瓶上还连接有第二真空管且锥形瓶与第二真空管的一端连接，在第二真空管的另一端连接有第四开口橡胶塞； 

所述塑料软管上的第三橡胶塞与所述第四开口橡胶塞连接，所述第二橡胶塞在真空泵工作时与所述第一开孔橡胶塞形成负压连接，第二橡胶塞在真空泵停止工作时与所述第一开孔橡胶塞处于分离状态。 

有益效果：本实用新型通过在样品及其容器和真空泵及真空管之间引入锥形瓶和塑料软管，采用软连接的方式，隔断了真空泵的震动影响。本实用新型在抽真空饱和过程中将样品容器和真空抽吸系统连接，在断层照相过程中断开连接，具体操作如下：连接时将第二橡胶塞放在第一橡胶塞的开孔处并形成松散连接，启动真空泵，在塑料试管内形成负压，并由负压将第二橡胶塞与第一橡胶塞密封连接于第一橡胶塞的开孔处，待样品达到完全饱和后，停掉真空泵，等真空回复到标准大气压后，第二橡胶塞与第一橡胶塞之间恢复成松散连接，将第二橡胶塞从第一橡胶塞上取下，通过在两个橡胶塞之间采用负压连接的方式解决了人为的扰动。采用如上方案从而解决了在旋转的工业X射线断层照相平台上实现两次断层扫描原位测试的难题，提供了一种利用工业X射线断层照相对水泥基材料三维孔隙率分布进行测试的方法，通过原位测试干燥和饱和样品的工业X射线断层照相灰度计算可得到三维孔隙率分布。本实用新型用抽真空的方法达到原位饱和过程，从而降低了设备的占用时间。本实用新型可用于各种混凝土、砂浆等各种水泥基材料的孔隙率分布测定，解决了水泥基材料孔隙率分布测量困难的问题，且具有远高于医用X射线断层照相的空间分辨率。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图2为基于工业X射线断层照相的水泥基材料孔隙率分布测试方法流程。 

具体实施方式

实施例1 

一种基于工业X射线断层照相的水泥基材料孔隙率分布测试装置，包括：塑料软管5、底部固定有环氧树脂的塑料试管4和真空抽吸装置， 

在塑料软管5的两端分别连接有第二橡胶塞7和第三橡胶塞8， 

在所述塑料试管4的试管孔上设有第一开孔橡胶塞6，