本文研究以再生骨料为粗骨料的大孔径多孔混凝土细观结构,采用医用CT对试件进行扫描,获取CT图像和CT值等数据。分别考虑了不同预设孔隙率和不同再生骨料替换率的影响,利用Matlab图像处理技术对多孔混凝土各相组分进行直观表征。采用CT法和孔隙率测量试验法计算多孔混凝土的体积孔隙率,对比验证CT法测算体积孔隙率的可行性。研究结果表明,大孔隙率和高再生骨料替换率会导致多孔混凝土出现大孔隙增多、形状由光滑圆形向不规则形状或矩形发展的趋势。试件孔隙分布的均匀性与孔隙率呈负相关,且CT法测算试件体积孔隙率的结果与试验法相近,略大于试验法但误差不超过1%。CT法可用于多孔混凝土细观结构分析,为进一步研究宏观力学性能的细观阐释奠定基础。
关键词:再生骨料;多孔混凝土;医用CT;细观分析;孔隙结构
项目:
自然科学项目( 51979090); 江苏省自然科学优秀青年项目( 20190075)
引用:
刘赛赛,陈徐东,李升涛等. 基于CT的再生骨料生态多孔混凝土细观结构分析[J]. 水利水电技术(中英文),2021,52(2): 174-183.
以下是对文章各部分的详细解读:
一、引言
文章首先介绍了研究背景和目的,明确了再生骨料多孔混凝土的研究意义。接着概述了研究方法和材料,为后续的细观结构分析奠定基础。
二、材料与方法
此部分详细描述了试验所用的材料,包括再生粗骨料、水泥、外加剂等,以及CT扫描的具体方法、参数设置和图像处理技术。
三、结果与分析
通过CT扫描得到的图像数据,文章分析了不同预设孔隙率和再生骨料替换率对多孔混凝土细观结构的影响。包括孔隙的尺寸、形状、分布以及连续性和均匀性等方面。通过对比试验法,验证了CT法测算体积孔隙率的可行性。
四、讨论
此部分对研究结果进行了深入讨论,探讨了孔隙结构与力学性能的关系,以及CT技术在多孔混凝土细观研究中的应用前景。对试件制备过程中的人为因素影响进行了分析。
总结了研究的主要发现和贡献,强调了CT法在多孔混凝土细观结构分析中的优势和可行性,为进一步研究提供了参考。
整篇文章结构清晰,逻辑严谨,数据详实,是一篇高质量的科研论文。混凝土材料性能的探究与影响
随着骨料中再生骨料替代普通骨料的比例上升,我们观察到混凝土的孔隙结构呈现出了规律性的变化。这些变化具体表现为大孔隙逐渐替代小孔隙,并随着替代率的提高,大孔隙尺寸变大,小孔隙甚至逐渐消失或变小。孔隙率与再生骨料的掺量之间存在着关系,导致孔隙的形状从圆形或线性向更为复杂的不规则形状或大面积矩形发展。在微观层面上,这些孔隙的断面形状表现出一种尺寸效应,即小孔隙更倾向于形成平滑且接近圆形的形状。
在混凝土材料的研究中,我们借助了先进的医用 CT 技术。这种技术为多孔混凝土面层孔隙率和体积孔隙率的计算提供了便捷的途径。计算结果与传统的试验方法得出的结果相近,但略有差异,这可能与实际的操作条件和技术精度有关。
在评估再生骨料多孔混凝土性能方面,我们提出了一种评价方法,用以评估其孔隙分布的连续性和均匀性。经过分析,我们发现孔隙分布的连续性与试件在振捣和压实过程中的细节紧密相关。在浇筑过程中,试件底部的连续性相比顶部表现得更为优异。值得注意的是,随着预设孔隙率的增加,孔隙分布的均匀性出现了下降的倾向。