[发明专利]一种采用CT技术研究高温损伤混凝土缺陷演化的方法

权利要求书

1.一种采用CT技术研究高温损伤混凝土缺陷演化的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：制作立方体抗压强度试块；

步骤二：实验方法

①混凝土搅拌成型；

②加热机制

先将马弗炉炉膛温度从室温加热至目标温度，再将试件放入马弗炉，关闭炉门，这时炉膛内的温度稍有下降，当炉膛内温度再次升高到所需目标温度后，保持恒温；马弗炉平均升温速率为5℃/min～10℃/min，电阻炉配有自动控制器，当达到所需温度后保持恒温，通过热电偶测定试件内外温度，当炉内显示温度与热电偶外接传感器显示温度一致时，即认为烧透，取出试件，让其在自然条件下冷却；

X射线CT扫描试件经过101型电热鼓风干燥箱干燥24h至恒重，立即装入试样瓶中，干燥温度100℃；

气氛炉在自然气氛下对同一个试块进行连续加热，每达到一个目标温度后恒温20min，然后进行X射线CT扫描，得到混凝土试块的X射线CT扫描图像；

步骤三：X射线CT扫描

采用工业CT系统，工业CT系统的计算机系统可以实现对显微CT图像的数字图像处理和CT重建，主要分两个模块：图像重建和二进制处理；

步骤四：混凝土试件的X射线CT图像重建

利用工业CT计算机系统中图像重建模块，将试件CT扫描的透视图重建成1500张横截面图像：x-y面，将1500张横截面图像组合再进行正交切片，可生成2041张试件正交切片图像：x-z面；考虑成像误差与混凝土的非均匀随机性，去除阴影较大的图像，在CT生成图像中利用X射线CT图像可以直接观测混凝土各层各温度下孔隙分布、孔径变化、裂隙生长、灰度变化；

步骤五：X射线CT图像二值化处理

利用Image-Pro Plus图像分析软件能得到混凝土内部缺陷面积的总和，缺陷率即为混凝土内部缺陷面积的总和与试件表面积的比值，表达式如下：

其中，C表示层数，P_c表示缺陷率，m_c表示试件内部缺陷的面积总和，m为试件表面积；

步骤六：混凝土内部缺陷率演化分析

利用IPP图像分析软件，分析二值化图像，统计CT图像中灰度值为0的像素点个数以n_c表示，所有像素点个数以n表示，其中n_c＝m_c、n＝m，缺陷率计算高温后各代表层的缺陷率。

2.根据权利要求1所述的采用CT技术研究高温损伤混凝土缺陷演化的方法，其特征在于：所述立方体抗压强度试块，试验混凝土强度等级为C40～C80；且在混凝土试块中放置一热电偶，热电偶置于试块中心。

3.根据权利要求1所述的采用CT技术研究高温损伤混凝土缺陷演化的方法，其特征在于：在CT机上固定好混凝土试样后，不再拆装，采用加热装置去直接加热，再进行CT扫描，得到不同温度下相同位置的混凝土内部裂隙的对比分析。