【摘要】 在混凝土和岩石的研究中,工业CT 主要用于观察和分析材料在受力或冻融等条件下内部结构的变化规律和损伤情况。

目前,利用工业 CT 技术对土木工程材料微观结构的研究主要集中在沥青混合料、水泥混凝土、岩石等方面。沥青混合料的 CT 扫描包括研究沥青混合料的内部组成结构、骨料剖面和均匀性。部分研究人员利用工业 CT 技术对沥青混凝土内部结构进行识别,建立了沥青混合料均匀性的评价方法。

 

Hunter 等采用数字图像处理(DIP)技术对不同压实方法沥青混合料试件的均匀性进行了评价。为了评价沥青混合料强夯过程中的压实均匀性,采用 X射线计算机断层成像扫描技术在不同的旋转压实次数下对试件进行扫描,然后分别计算和比较试件的纵向孔隙结构分布。利用 CT 扫描图像和标准正态分布参数评价了沥青混合料的均匀性和集料分布的几何特性。利用工业 CT 获取沥青混凝土试件的内部结构,采用数字图像处理方法提取图像中颗粒的二维轮廓。结合当量直径的概念,确定合理的取样间隔角,并定性分析傅里叶变换顺序的数值。

 

在混凝土和岩石的研究中,工业CT 主要用于观察和分析材料在受力或冻融等条件下内部结构的变化规律和损伤情况。具有代表性的研究包括利用工业 CT 技术研究不同冻融循环下混凝土材料微观孔隙特性的变化规律。

 

高等人利用工业 CT 技术研究了轻骨料混凝土在加载和非加载条件下的微观裂缝扩展规律。基于工业 CT 技术的研究,Mao 等人建立了混凝土的三维模型,利用有限元软件分析了模型的可行性,为用数值方法研究混凝土材料的微观性能提供了建模方法。利用工业 CT 技术研究了煤岩加载前后孔隙度的变化趋势,分析了煤岩 CT 断面的密度分布图像和动态损伤过程。

 

综上所述,虽然工业 CT 在许多领域得到了广泛的应用,但对 CSM 材料内部结构的研究还不够。研究不同实验室制备方法下 CSM 混合料的内部结构特征,对其结构组成设计和压实控制具有重要意义。本文利用工业电脑断层扫描技术,研究混凝土的内部结构,并探讨不同压实方法对混凝土内部结构孔隙特性及粗集料分布均匀性的影响。

 

研究结果可为 CSM 的配合比设计、试件制作方法的选择以及施工过程中的压实工艺和控制提供参考和理论依据。

 

1.C.Liang, Y. Wang, G. Tan, L. Zhang, Y. Zhang and Z. Yu, Advances in Materials Science and Engineering 2020 Vol. 2020 Pages 5265243, DOI: 10.1155/2020/5265243.

 

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