[发明专利]基于3D扫描重构混凝土表面三维粗糙度的测试方法

权利要求书

1.基于3D扫描重构混凝土表面三维粗糙度的测试方法，其特征在于，该方法为：通过制作混凝土表面镜像模型，将镜像模型在实验室内进行3D扫描试验，计算获得三维粗糙度指标值；

所述混凝土表面镜像模型制备方法如下：

（A1）在混凝土表面任意选取一块区域；

（A2）使用软毛刷将混凝土表面清理干净，去除浮沉、碎石；

（A3）在混凝土表面涂抹一层脱模油；

（A4）取容器和搅拌棒；

（A5）取藻酸盐粉末于容器中；

（A6）藻酸盐和水进行混合；

（A7）混合搅拌至混合物呈现粉色；

（A8）将混合物倒于混凝土表面上，并展开；

（A9）等待混合物固化；

（A10）将固化成型的镜像模型从混凝土表面剥离；

（A11）对镜像模型密封送至实验室。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述藻酸盐和水的比例为藻酸盐：水=9g：18ml。

3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述混合搅拌时间40-55秒。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，等待时间100-300秒。

5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，混合物固化后易风干变形，故需在剥离后立即进行密封保存。

6.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述计算获得三维粗糙度指标值具体过程如下：

（B1）对镜像模型进行3D扫描试验，扫描结束后，将文件数据导出为源.stl和源.dxf格式；

（B2）将源.dxf文件导入Auto CAD，镜像模型粗糙面与Z坐标轴垂直，导出为旋转.dxf文件；

（B3）将旋转.dxf文件导入Geomagic Studio软件，删除粗糙面以外的三个无关面，修补粗糙面，导出为粗糙面1.stl和粗糙面1.dxf文件；

（B4）将粗糙面1.stl文件，导入COMSOL Multiphysics 软件中，导出坐标1.txt文件；

（B5）将坐标1.txt文件导入到Excel文件中；

（B6）删除坐标以外的数据，将数据点按Z值降序进行排序，找到基准面偏离XOY空间面的值A；

（B7）将粗糙面1.dxf文件导入Auto CAD软件中，将粗糙面沿Z轴方向移动距离A，导出为移动.dxf文件；

（B8）将移动.dxf文件导入到Geomagic Studio软件中，导出为粗糙面2.stl和粗糙面2.dxf文件；

（B9）将粗糙面2.stl导入COMSOL Multiphysics 软件中，导出坐标2.txt文件；

（B10）将坐标2.txt文件导入Excel文件中，计算得算数平均高度Sa，即为三维粗糙度指标值。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述基准面采用99%基准面，99%基准面的确定方法如下：

将十种不同粗糙度面的CSP标准模型重复步骤（B1）-步骤（B10），得到每个模型在85%、90%、95%、98%、99%、100%六种不同基准面下的三维粗糙度指标值；

对十种不同粗糙度面的CSP标准模型进行铺砂法试验，得到MTD值；

对比不同基准面下CSP标准模型3D扫描Sa值与铺砂法MTD值的误差方差，得到误差方差最小的基准面即为最终基准面。

8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述铺砂法试验具体如下：

（C1）将CSP标准模型水平放置于无风环境的实验室操作台上；

（C2）用刷子清理CSP标准模型粗糙面；

（C3）用样本容器量取适量体积V（ml）的渥太华标准砂；

（C4）将量取的渥太华标准砂倾倒在CSP标准模型上；

（C5）用直尺将渥太华标准砂成圆形展开，最高面与砂子覆盖区域最高点平齐；

（C6）用直尺多次测量圆形砂面直径，并计算平均值D；

（C7）根据公式计算该覆盖区域粗糙面的MTD值；

（C8）多次测量CSP标准模型不同区域的MTD值，并计算平均值即为该CSP标准模型最终的MTD结果。