[发明专利]基于3D打印技术的混凝土细观三相结构的可视化方法

摘要

本发明属于混凝土结构无损细观检测技术领域，具体公开了一种基于3D打印技术的混凝土材料细观三相结构的可视化方法，包括以下步骤步骤1，对混凝土试件进行CT扫描，顺序获取混凝土试件的多个二维断层扫描图像；步骤2，对所述多个二维断层扫描图像进行图像分割，并对分割后的图像进行三维模型重建；步骤3，将重建后的三维模型发送至3D打印机，3D打印机对接收到的三维模型进行混凝土试件实体模型的打印。本发明基于三维数字模型，结合3D打印技术，提出对混凝土内部砂浆、骨料、孔隙三相采用不同复合材料进行3D打印，实现了传统制造工艺无法完成的混凝土三相结构内部可视化模型的制备，打印过程高效、可重复。

主权项

一种基于3D打印技术的混凝土材料细观三相结构的可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对混凝土试件进行CT扫描，顺序获取混凝土试件的多个二维断层扫描图像；步骤2，对所述多个二维断层扫描图像进行图像分割，并对分割后的图像进行三维模型重建；步骤2包含以下子步骤：步骤2a，设定混凝土试件中骨料、砂浆、孔隙的阈值范围，根据设定的阈值范围分别对所述多个二维断层扫描图像进行图像分割，对应得到骨料的多个二维断层扫描图像、砂浆的多个二维断层扫描图像和孔隙的多个二维断层扫描图像；所述骨料的最佳阈值范围为1571Hu～2976Hu，所述砂浆的最佳阈值范围为1375Hu～1570Hu，所述孔隙的最佳阈值范围为‑297Hu～1374Hu；步骤2b，对所述骨料的多个二维断层扫描图像、砂浆的多个二维断层扫描图像和孔隙的多个二维断层扫描图像分别进行三维结构模型重建，得到混凝土试件的骨料三维模型文件、砂浆三维模型文件、孔隙三维模型文件；步骤3，将重建后的三维结构模型发送至3D打印机，3D打印机对接收到的三维模型进行混凝土试件实体模型的打印；其中，包含以下子步骤：步骤3a，将所述混凝土试件的骨料三维模型文件、砂浆三维模型文件、孔隙三维模型文件发送至3D打印机；步骤3b，3D打印机采用与混凝土试件的骨料、砂浆、孔隙分别相对应的骨料打印材料、砂浆打印材料、孔隙打印材料，进行混凝土试件实体模型的打印；所述骨料打印材料为非透明光聚物复合材料，所述砂浆打印材料为透明光聚物复合材料，所述孔隙打印材料为网格支撑材料。