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      一種多孔混凝土表面孔徑的測(cè)定方法

      文檔序號(hào):6029042閱讀:374來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:一種多孔混凝土表面孔徑的測(cè)定方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種多孔混凝土表面孔徑的測(cè)定方法。
      背景技術(shù)
      多孔混凝土因具良好的吸聲效果、透水透氣性能,作為隔音、道路路面、 人工魚(yú)礁等材料而獲得廣泛應(yīng)用。
      為獲得一定的孔徑及空隙率,多孔混凝土一般采用單粒級(jí)骨料制作,根據(jù)
      不同的應(yīng)用要求,骨料粒徑多在2.5 40mm之間,因此多孔混凝土的自由表 面多凹凸不平,在骨料粒徑較大時(shí)尤為明顯??讖绞嵌嗫谆炷恋闹匾獏?shù), 直接影響到多孔混凝土的透水、透氣及其它各種功能。以往的多孔材料研究時(shí), 因材料內(nèi)部孔隙較表面孔隙更加復(fù)雜, 一般多假定孔隙具各向同性特點(diǎn),即不 失一般性地用表面孔隙特征代表整個(gè)多孔材料。而多孔混凝土表面的復(fù)雜性使 得其表面孔徑的準(zhǔn)確測(cè)量非常困難,至今一直缺乏有效測(cè)量方法。目前,鮮有 的多孔混凝土表面孔徑測(cè)定有兩種基本思路 一是直接法,如拓印法;另一種 是間接法,通過(guò)測(cè)量空隙率及滲透系數(shù)等參數(shù)來(lái)表征多孔混凝土的平均孔徑。 直接法或多或少存在實(shí)施困難,準(zhǔn)確度難以保證的問(wèn)題,間接法的合理性也缺 乏試驗(yàn)驗(yàn)證。

      發(fā)明內(nèi)容
      為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處,本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)便 易行的測(cè)定多孔混凝土孔徑的方法。
      本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種多孔混凝土孔徑測(cè)定方法,是 利用數(shù)碼照相或攝像機(jī)的CCD成像技術(shù),結(jié)合圖像處理及統(tǒng)計(jì)分析來(lái)測(cè)定多孔 混凝土表面孔徑。
      上述多孔混凝土孔徑測(cè)定方法,具體包括如下步驟-(1)多孔混凝土表面設(shè)置標(biāo)尺,采用數(shù)碼照相或攝像機(jī)的CCD成像技術(shù) 附標(biāo)尺的多孔混凝土的數(shù)字圖像,效果以有效區(qū)分孔隙與實(shí)體為準(zhǔn)。(2) 將拍攝的圖片用圖像分析軟件進(jìn)行灰度處理,得到黑白二值化圖像 后計(jì)算等效孔徑。
      (3) 對(duì)獲得的孔徑數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾處理,對(duì)直徑〈1.0mm的微孔數(shù)據(jù)一律
      舍棄;
      (4) 將經(jīng)過(guò)濾處理后獲得的表面孔徑數(shù)據(jù)導(dǎo)入統(tǒng)計(jì)分析軟件中,獲得該 種規(guī)格的表面等效孔徑的頻數(shù)分布與正態(tài)曲線圖,由此計(jì)算平均孔徑。
      為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,
      上述歩驟(1)中,獲取多孔混凝土的數(shù)字圖像的過(guò)程是在光線充足的條
      件下采用微距離拍攝。
      上述微距離拍攝采用主入射光線與多孔混凝土斷面基本平行的角度。 上述步驟(2)是將拍攝的圖片用Photoshop軟件對(duì)原始圖像進(jìn)行灰度處理,
      得到黑白二值化圖像;得到的黑白二值化圖像導(dǎo)入Image Pro Plus軟件,計(jì)算
      得到等效孔徑數(shù)據(jù)。
      上述步驟(4)中,統(tǒng)計(jì)分析軟件選用SPSS for Windows。 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明利用數(shù)碼照相或攝像
      機(jī)的CCD(Charge-Coupled Detector)成像技術(shù),結(jié)合圖像處理及統(tǒng)計(jì)分析軟件來(lái)
      測(cè)定多孔混凝土表面孔徑,在精度損失不大的前提下,可有效降低成像費(fèi)用和
      所需時(shí)間,取得了良好的效果。


      圖1是多孔混凝土試件樣品原圖。 圖2是多孔混凝土試件黑白二值化圖像。 圖3是多孔混凝土試件孔徑的頻數(shù)分布與正態(tài)曲線圖。 圖4是多孔混凝土試件樣品原圖。 圖5是多孔混凝土試件黑白二值化圖像。 圖6是多孔混凝土試件孔徑的頻數(shù)分布與正態(tài)曲線圖。
      具體實(shí)施例方式
      下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體的描述,但本發(fā)明的實(shí)施方 式不限于此。 實(shí)施例l
      通過(guò)不同孔徑方孔篩分選出5 10mm與10 16mm兩種不同粒級(jí)的碎
      4石,依照前人經(jīng)驗(yàn)按水灰比0.3,灰骨比1: 8比例用42.5普通硅酸鹽水泥人 工制作成多孔混凝土試件。其外模用0160x4mm的PVC管制得,管長(zhǎng)30cm; 多孔混凝土試件為圓柱狀,厚度15cm,每種規(guī)格制作30塊備用。
      采用PentaxOptioS40數(shù)碼相機(jī),選擇光線較強(qiáng)的時(shí)段,采用主入射光線 與試件斷面基本平行的角度,工作距離為30.0cm的微距離拍攝,獲得試件樣 品表面的原圖,其中各試件的一組圖片如圖1所示(為便于顯示試件的實(shí)際大 小,各圖中依原標(biāo)尺長(zhǎng)度利用Photoshop6.0軟件加上了新標(biāo)尺)。
      利用軟件Photoshop6.0,對(duì)原有圖像進(jìn)行黑白二值化處理,得到如圖2所 示的一組圖像(為便于顯示試件的實(shí)際大小,各圖中依原標(biāo)尺長(zhǎng)度利用 Photoshop6.0軟件加上了新標(biāo)尺)。
      將黑白二值化圖像(不含標(biāo)尺)導(dǎo)入Image Pro Plus 5.1軟件,設(shè)置灰度 閥值(R120、 G120、 B120)操作,選擇"直徑"進(jìn)行測(cè)定,獲得不同粒徑骨 料制作的多孔混凝土的表面等效孔徑數(shù)據(jù);再將各樣品中表面等效孔徑〉lmm 的數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS 13.0 for Windows軟件,可得到5 10mm與10 16mm樣品 的表面等效孔徑的頻數(shù)分布與正態(tài)曲線圖,結(jié)果如圖3所示。
      由圖3可知,5 10mm與10 16mm樣品的表面孔隙平均孔徑分別為 3.20mm, 4.29 mm。
      實(shí)施例2
      通過(guò)不同孔徑方孔篩分選出16 20mm、 20 25mm及25 32mm三種不 同粒級(jí)的碎石,依照前人經(jīng)驗(yàn)按水灰比0.3,灰骨比1: 8比例用42.5普通硅 酸鹽水泥人工制作成多孔混凝土試件。其外模用0250x4mm的PVC管制得, 管長(zhǎng)15cm;多孔混凝土試件為圓柱狀,厚度9cm,每種規(guī)格制作20塊備用。
      采用PentaxOptioS40數(shù)碼相機(jī),選擇光線較強(qiáng)的時(shí)段,采用主入射光線 與試件斷面基本平行的角度,工作距離為30.0cm的微距離拍攝,獲得試件樣 品表面的原圖,其中各試件的一組圖片如圖4所示為(為便于顯示試件的實(shí)際 大小,各圖中依原標(biāo)尺長(zhǎng)度利用Photoshop6.0軟件加上了新標(biāo)尺)。
      利用軟件Photoshop6.0,對(duì)原有圖像進(jìn)行黑白二值化處理,得到如圖5所 示的一組圖像(為便于顯示試件的實(shí)際大小,各圖中依原標(biāo)尺長(zhǎng)度利用 Photoshop6.0軟件加上了新標(biāo)尺)。
      將黑白二值化圖像(不含標(biāo)尺)導(dǎo)入Image Pro Plus 5.1軟件,設(shè)置灰度 閥值(R120、 G120、 B120)操作,選擇"直徑"進(jìn)行測(cè)定,獲得不同粒徑骨料制作的多孔混凝土的表面等效孔徑數(shù)據(jù);再將各樣品中表面等效孔徑〉lmm 的數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS 13.0 for Windows軟件,可得到5 10mm與10 16mm樣品 的表面等效孔徑的頻數(shù)分布與正態(tài)曲線圖,結(jié)果如圖6所示。
      由圖6可知,16 20mm、 20 25mm及25 32mm的表面孔隙平均孔徑 分別為6.71 mm、 7.75 mm及9.65mm。
      權(quán)利要求
      1、一種多孔混凝土表面孔徑的測(cè)定方法,其特征在于包括以下具體步驟(1)多孔混凝土表面設(shè)置標(biāo)尺,采用數(shù)碼照相或攝像機(jī)的CCD成像技術(shù)獲取附標(biāo)尺的多孔混凝土的數(shù)字圖像;(2)將拍攝的圖片用圖像分析軟件進(jìn)行灰度處理,得到黑白二值化圖像后計(jì)算等效孔徑;(3)對(duì)獲得的孔徑數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾處理,對(duì)直徑<1.0mm的微孔數(shù)據(jù)一律舍棄;(4)將經(jīng)過(guò)濾處理后獲得的表面孔徑數(shù)據(jù)導(dǎo)入統(tǒng)計(jì)分析軟件中,獲得該種規(guī)格的表面等效孔徑的頻數(shù)分布與正態(tài)曲線圖,由此計(jì)算平均孔徑。
      2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多孔混凝土表面孔徑的測(cè)定方法,其特征在于 所述歩驟(1)屮,獲取多孔混凝土的數(shù)字圖像的過(guò)程是在光線充足的條件下釆 用微距離拍攝。
      3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔混凝土表面孔徑的測(cè)定方法,其特征在于所述微距離拍攝采用主入射光線與多孔混凝土斷面基本平行的角度。
      4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多孔混凝土表面孔徑的測(cè)定方法,其特征在于所述步驟(2)是將拍攝的圖片用Photoshop軟件對(duì)原始圖像進(jìn)行灰度處理,得到 黑白二值化圖像;得到的黑白二值化圖像導(dǎo)入Image Pro Plus軟件,計(jì)算得到等 效孔徑數(shù)據(jù)。
      5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔混凝土表面孔徑的測(cè)定方法,其特征在于 所述步驟(4)中,統(tǒng)計(jì)分析軟件選用SPSS for Windows。
      全文摘要
      本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)便易行的測(cè)定多孔混凝土孔徑的方法,該方法是利用數(shù)碼照相或攝像機(jī)的CCD成像技術(shù),結(jié)合圖像處理及統(tǒng)計(jì)分析來(lái)測(cè)定多孔混凝土表面孔徑。包括以下步驟首先采用數(shù)碼相機(jī)獲取多孔混凝土表面數(shù)字圖像,將拍攝的圖片用圖像分析軟件進(jìn)行灰度處理,得到黑白二值化圖像后計(jì)算等效孔徑,獲得的孔徑數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)濾后導(dǎo)入統(tǒng)計(jì)分析軟件中,獲得該種規(guī)格的表面等效孔徑的頻數(shù)分布與正態(tài)曲線圖,并由此計(jì)算平均孔徑。采用本發(fā)明測(cè)定多孔混凝土孔徑,在精度損失不大的前提下,可有效降低成像費(fèi)用和所需時(shí)間,取得了良好的效果。
      文檔編號(hào)G01B11/12GK101482396SQ20081021844
      公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
      發(fā)明者胡勇有, 虢清偉 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)
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