[发明专利]一种通过图像分析评价混凝土稳定性的方法

说明书

本发明是关于一种通过图像分析评价混凝土稳定性的方法，包括：配制等效混凝土：用不同颜色的天然骨料等量取代所述待测混凝土中不同粒径段的骨料；制备等效混凝土试样：对所述等效混凝土进行拌合，并浇筑到竖直放置的长条形模具中成型，得到等效混凝土试样，进行标准养护7‑28天；对所述等效混凝土试样进行图像分析：采集所述等效混凝土试样的剖面图像；设置指定的阙值，对所述剖面图像进行分割，得到所述等效混凝土试样的二进制图像；垂直于浇铸方向，将所述二进制图像分成n等份；计算每等份中各种颜色的天然骨料在该等份中的面积比例，计算分离指数SI。分离指数SI的数值越大，表示混凝土的离析程度越高，稳定性越差。

技术领域

本发明涉及混凝土材料性能的评价方法领域，具体涉及一种通过图像分析评价混凝土稳定性的方法。

背景技术

混凝土是土木工程领域最主要的材料之一，因为其生产成本低廉、原材料来源广泛，具有良好的工作性能以及耐久性能，在土工民建、交通基础设施建设、海洋工程等领域中具有广泛的应用。

但混凝土在实际施工中会出现离析这样的稳定性问题，混凝土稳定性受到破坏，造成离析，对于混凝土的工作性能以及耐久性都有很大的影响。在新拌状态下，较差的稳定性会导致混凝土的变形能力差，遇到钢筋等结构容易受到阻塞，泵送过程中发生堵管。硬化之后，离析程度较高的混凝土造成更高的干缩开裂风险，破坏结构的完整性，同时造成混凝土的抗压强度不均匀。用于直接评价混凝土稳定性的方法很少，特别是经过振捣后混凝土稳定性的评价方法。

目前，国内外常用的评价混凝土稳定性的方法是坍落扩展度法、筛洗法和圆柱筒法，但这些方法不能反应混凝土经过振捣后内部骨料的分布情况。虽然现有的图像分析法在一定程度上可以反应骨料的分布情况，但是不能反应真实的骨料粒径分布，存在明显不足。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种通过图像分析评价混凝土稳定性的方法，所要解决的技术问题是克服了传统图像分析法不能真实反应骨料粒径的缺点，可准确、全面、可靠地评价混凝土离析程度以及骨料粒径的分布情况。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种通过图像分析评价混凝土稳定性的方法，包括：

S1、配制等效混凝土：将待测混凝土中的骨料按照粒径大小进行分段，用不同颜色的天然骨料等量取代所述待测混凝土中不同粒径段的骨料，即用同一种颜色的天然骨料等量取代所述待测混凝土中同一个粒径段的骨料，且所述同一种颜色的天然骨料的粒径大小处于所述待测混凝土中被等量取代的同一个粒径段的骨料的粒径段范围以内；

S2、制备等效混凝土试样：对所述等效混凝土进行拌合，将其竖直浇筑到竖直放置的长条形模具中，施加指定时长的振捣或不振捣，静置，成型，得到长条形的等效混凝土试样，对所述等效混凝土试样进行标准养护7-28天；

S3、对所述等效混凝土试样进行图像分析：

S31、将所述等效混凝土试样沿浇筑方向剖开，采集剖面图像；

S32、设置指定的阙值，对所述剖面图像进行分割，得到不同颜色的天然骨料的二进制图像和浆体的二进制图像；

S33、将所述不同颜色的天然骨料的二进制图像沿浇筑方向从一端到另一端分成n等份，其中，n为5-15的整数，计算每等份中各种颜色的天然骨料在该等份中的面积比例，得到各种颜色的天然骨料沿浇筑方向的分离指数；并根据所述分离指数评价所述等效混凝土试样的稳定性。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的通过图像分析评价混凝土稳定性的方法，其中在步骤S2中，所述长条形模具为长径比为4-7的柱状模具。

优选的，前述的通过图像分析评价混凝土稳定性的方法，其中在步骤S2中，所述标准养护的条件为：在温度为20±3℃、相对湿度在90％以上的环境中养护7-28天。