[发明专利]水泥基材料裂缝吸水过程可视化和吸水率测量装置及方法在审
申请号: | 201810254473.2 | 申请日: | 2018-03-26 |
公开(公告)号: | CN108254294A | 公开(公告)日: | 2018-07-06 |
发明(设计)人: | 吴志根;吴志敏;魏佳俊 | 申请(专利权)人: | 杭州培聚教育科技有限公司 |
主分类号: | G01N13/04 | 分类号: | G01N13/04;G01N15/08 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 傅朝栋;张法高 |
地址: | 310030 浙江省杭州市*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 水泥基材料 支撑平面 托盘 可视化 吸水率 试块 吸水 水泥基材料裂缝 相机 测量装置 微观裂缝 荧光灯 支撑件 空箱 成像区域 存储荧光 底面水平 范围覆盖 放置区域 高度相等 简易装置 拍摄区域 识别装置 储水 顶面 光照 覆盖 | ||
1.一种水泥基材料裂缝吸水过程可视化和吸水率测量装置,其特征在于,装置中包括空箱(1)和相机(5),所述的空箱(1)中放置有荧光灯(3)以及用于存储荧光素溶液(7)的托盘(2);托盘(2)中放置有若干支撑件(4),且各支撑件(4)的顶面高度相等,以形成一个水平的支撑平面,水泥基材料试块(6)的底面水平放置于该支撑平面上;所述支撑平面的高度低于托盘(2)的最高储水高度;所述相机(5)的拍摄区域覆盖所述支撑平面上方的水泥基材料试块(6)放置区域;所述荧光灯(3)的光照范围覆盖所述水泥基材料试块(6)在相机(5)中的成像区域。
2.如权利要求1所述的水泥基材料裂缝吸水过程可视化和吸水率测量装置,其特征在于,所述的空箱(1)呈长方体,其一个侧面完全敞开不封闭,其余5个面均封闭不透光;整个测量装置优选放置于黑暗房间中。
3.如权利要求1所述的水泥基材料裂缝吸水过程可视化和吸水率测量装置,其特征在于,所述的相机(5)的焦点位于所述水泥基材料试块(6)朝向相机(5)一侧的表面正中心。
4.如权利要求1所述的水泥基材料裂缝吸水过程可视化和吸水率测量装置,其特征在于,所述的托盘(2)中存储有荧光素溶液(7),且荧光素溶液(7)的液面刚好与所述支撑平面上的水泥基材料试块(6)的底面接触。
5.如权利要求1所述的水泥基材料裂缝吸水过程可视化和吸水率测量装置,其特征在于,所述的支撑件(4)为截面为矩形的塑料棒(4)。
6.如权利要求1所述的水泥基材料裂缝吸水过程可视化和吸水率测量装置,其特征在于,所述的水泥基材料试块(6)的一个侧面正对所述的相机(5)。
7.如权利要求1所述的水泥基材料裂缝吸水过程可视化和吸水率测量装置,其特征在于,所述的水泥基材料是硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或水泥砂浆。
8.如权利要求1所述的水泥基材料裂缝吸水过程可视化和吸水率测量装置,其特征在于,所述的荧光灯(3)为紫外荧光灯,其功率范围在8~30W,闪烁频率为20~50Hz。
9.如权利要求1所述的水泥基材料裂缝吸水过程可视化和吸水率测量装置,其特征在于,所述的托盘(2)的侧壁采用透明材料制成。
10.一种利用权利要求1所述装置的水泥基材料的吸水率测量方法,其特征在于,步骤如下:
S1:将整个装置置于黑暗房间中,开启荧光灯(3),将含有微观裂缝的水泥基材料试块(6)放置于若干支撑件(4)顶面形成的支撑平面上,且水泥基材料试块(6)的一个侧面正对所述的相机(5),然后将相机(5)设置成聚焦于水泥基材料试块(6)的表面正中心;
S2:在托盘(2)中倒入荧光素溶液(7),以水泥基材料试块(6)的下底面恰好接触荧光素溶液(7)时作为初始时刻,从初始时刻开始控制相机(5)连续拍摄水泥基材料试块(6)表面的微观裂缝吸水过程图像;
S3:在相机(5)连续拍摄的图像中识别由荧光素高亮凸显出来的微观裂缝、浸润线和浸润面积,得到第i张图像的浸润面积Ai以及吸水时间ti,ti取第i张图像的拍摄时间距离初始时刻的时间差;
S4:将若干组Ai和ti作为拟合数据,对水泥基材料试块(6)的吸水时间t和浸润面积A按下式进行拟合:
A=a+kt1/2
其中,a是拟合常数;k是吸水率相关系数;
S5:按照水泥基材料试块(6)的浸润面积与试块吸水质量的换算系数N,计算水泥基材料的吸水率s:
s=k×N。
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