[发明专利]混凝土多尺度孔隙的测定方法

权利要求书

1.一种混凝土多尺度孔隙的测定方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，获取直径大于60μm孔洞的孔隙率及孔径分布：直径大于60μm孔洞的孔隙率及孔径分布的具体获取方法如下：

步骤11，取混凝土试块一：混凝土试块一的尺寸在选取时，需根据X射线扫描仪的型号，使该尺寸下，X射线扫描仪的分辨率能够达到60μm；

步骤12，X射线层析扫描：使用X射线扫描仪对步骤11选取的混凝土试块一进行X射线层析扫描；

步骤13，X射线层析扫描信息处理：根据步骤12的X射线层析扫描信息中混凝土浆体、石子与孔洞之间灰度值的不同，借助Vgstudiomax分析软件，对所测区域在三维空间进行计算；

步骤14，提取直径大于60μm孔洞的孔洞信息并计算孔洞总体积：根据步骤13中三维空间内的计算结果，提取直径大于60μm的封闭孔的孔洞信息，包括每个孔洞的体积、孔径及空间分布，计算出孔洞总体积；

步骤15，计算直径大于60μm孔洞的孔隙率：根据步骤13中三维空间内的计算结果，提取石子，并计算石子所占的体积，从而计算出浆体总体积；将步骤14计算出的孔洞总体积与砂浆总体积相比，得到直径大于60μm混凝土孔洞的孔隙率；

步骤2，获取直径在25μm~60μm之间的孔洞的孔隙率及孔径分布：具体获取方法如下：

步骤21，取混凝土试块二：在步骤11选取的混凝土试块一中，选取至少三个不同的取样部位，在每个取样部位各取一块混凝土试块二；混凝土试块二的尺寸在选取时，需根据X射线扫描仪的型号，使该尺寸下，X射线扫描仪的分辨率能够达到25μm；

步骤22，X射线层析扫描：使用X射线扫描仪对步骤21选取的每块混凝土试块二分别进行X射线层析扫描；

步骤23，X射线层析扫描信息处理：对步骤22扫描的每块混凝土试块二均根据步骤13的扫描处理方式，对每块混凝土试块二的所测区域均在三维空间进行计算；

步骤24，提取直径在25μm~60μm之间孔洞的孔隙率均值：根据步骤23中三维空间内的计算结果，对每块混凝土试块二均分别提取直径在25μm~60μm之间的封闭孔的孔洞信息，包括每个孔洞的体积、孔径及空间分布，并计算出孔洞总体积；然后，根据步骤15方法对每块混凝土试块二分别计算出直径在25μm~60μm之间孔洞的浆体总体积和孔隙率；然后，将所有混凝土试块二提取的孔径分布和孔隙率数据取平均值，该平均值为最终所需的直径在25μm~60μm之间孔洞的孔径分布均值和孔隙率均值；

步骤25，直径大于60μm孔洞的孔隙率比较验证：采用步骤24相同的方法，提取直径大于60μm孔洞的孔隙率均值，然后将该孔隙率均值与步骤15得到的孔隙率进行比较验证；

步骤3，获取直径在5μm~25μm之间的孔洞的孔隙率及孔径分布：具体获取方法如下：

步骤31，取混凝土试块三：在步骤21选取的每个取样部位，再各取一块混凝土试块三；混凝土试块三的尺寸在选取时，需根据X射线扫描仪的型号，使该尺寸下，X射线扫描仪的分辨率能够达到5μm；

步骤32，X射线层析扫描：使用X射线扫描仪对步骤31选取的每块混凝土试块三分别进行X射线层析扫描；

步骤33，X射线层析扫描信息处理：对步骤32扫描的每块混凝土试块三均根据步骤13的扫描处理方式，对每块混凝土试块三的所测区域均在三维空间进行计算；

步骤34，提取直径在5μm~25μm之间孔洞的孔隙率均值：根据步骤33中三维空间内的计算结果，对每块混凝土试块三均分别提取直径在5μm~25μm之间的封闭孔的孔洞信息，包括每个孔洞的体积、孔径及空间分布，并计算出孔洞总体积；然后，根据步骤15方法对每块混凝土试块三分别计算出直径在5μm~25μm之间孔洞的浆体总体积和孔隙率；然后，将所有混凝土试块三提取的孔径分布和孔隙率数据取平均值，该平均值为最终所需的直径在5μm~25μm之间孔洞的孔径分布均值和孔隙率均值；

步骤35，直径在25μm~60μm之间孔洞的孔隙率比较验证：采用步骤34相同的方法，提取直径在25μm~60μm之间孔洞的孔隙率均值，然后将本步骤得到的孔隙率均值与步骤24得到的孔隙率均值进行比较验证；

步骤4，获取直径在100nm~5μm之间的孔洞的孔隙率及孔径分布：将步骤21选取的所有混凝土试块二，依据GB/T 21650.3-2011，取样、烘干，进行压汞试验；对每块混凝土试块二，均计算压汞试验后，直径在100nm~5μm之间孔洞的孔隙率及孔径分布；然后，对所有混凝土试块二取压汞实验后的孔隙率均值和孔径分布均值，得到砂浆内部直径在100nm~5μm之间孔洞的孔隙率及孔径分布；

步骤5，获取直径在0.4nm~100nm之间的孔洞的孔隙率及孔径分布：将步骤31选取的所有混凝土试块三，依据GB/T 21650.3-2011，取样、烘干，进行气体吸附试验；对每块混凝土试块三，均计算气体吸附试验后，直径在0.4nm~100nm之间孔洞的孔隙率及孔径分布；然后，对所有混凝土试块三取气体吸附试验后的孔隙率均值和孔径分布均值，得到砂浆内部直径在0.4nm~100nm之间孔洞的孔隙率及孔径分布；

步骤6，将步骤1至步骤5所得砂浆的孔隙率相加，得到砂浆内部直径在0.4nm以上孔洞的孔隙率及孔径分布；将石子体积重新考虑在内，经过计算，可得到整个试块的孔隙率及孔径分布。