[发明专利]一种钢筋锈胀引起混凝土开裂锈胀力的测量方法

摘要

本发明属于混凝土锈蚀技术领域，涉及一种钢筋锈胀引起混凝土开裂锈胀力的测量方法，基于数字图像相关方法拍摄钢筋混凝土表面变形，分析计算混凝土表面的全场位移及应变，通过建立完成的理论模型，找到锈胀力与混凝土表面应变的关系，计算出钢筋锈胀力并分析其变化规律；其方法简便，操作安全可靠，原理科学，成本低，能实时监测钢筋混凝土锈蚀膨胀过程中锈胀力的变化。

主权项

1.一种钢筋锈胀引起混凝土开裂锈胀力的测量方法，其特征在于具体步骤为：(1)先将钢筋固定在100mm×100mm×300mm模具中间位置，同时将一根不锈钢钢筋作为电加速的电极使用，再浇筑搅拌好的混凝土，使钢筋的截面与混凝土的表面齐平后放到振动台上振动5min，静置24h后脱模并放入蒸汽养护室进行养护两个月得到混凝土试块，在制作好的混凝土试块两个侧面、底面和背面上黏贴应变片；(2)配备两台CCD相机以及一台与相机相连接的电脑，其中CCD相机包括机身和镜头，调整好两台CCD相机的位置，使CCD相机正好拍摄到混凝土试块未黏贴应变片的正面和上表面，同时调整CCD相机镜头的焦距使镜头与混凝土试块的距离保持在合适范围内，以获得更清晰有效的图像；并减弱室内光强，外加一个光源，调节外加光源的光强使得混凝土试块表面散斑处于既不能过饱和又不能过暗，满足数字图像相关方法中对散斑的要求，混凝土试块完全由外加光源提供光线，以降低昼夜交替带来的光线强度影响；(3)在开始实验前，先分别用两台CCD相机拍摄两张初始图片作为参考图像，命名为f₀，s₀，保存图片格式为bmp格式；(4)随着钢筋的锈蚀，锈胀力不断发生变化，混凝土试块表面位移和应变也不断发生着变化，两台CCD相机每间隔一段时间t₀自动采集一张图片，从0时刻开始实验，在t₀时刻自动采集两幅图像f₁，s₁；(5)随着实验的进行，锈胀力不断增大，混凝土试块表面的应变不断增大，采集到的图像也越来越多，在2t₀、3t₀、4t₀……nt₀时刻自动采集图像为f₂、s₂、f₃、s₃、f₄、s₄……f_n、s_n，将这些采集的图像作为计算时的目标图像；(6)利用自行编制的数字图像相关方法进行计算，获得每一幅图像的全场位移值及全场应变值；(7)根据弹性力学及混凝土变形理论，建立理论模型，从而求出钢筋锈胀力和混凝土表面的应变关系；(8)最后根据建立的理论模型以及数字图像相关方法得出的全场位移值和全场应变值，计算出钢筋锈胀力的大小并总结钢筋锈胀力的变化规律。