一种水泥水化三维孔隙结构特征的表征方法技术

本发明专利技术提供了一种水泥水化三维孔隙结构特征的表征方法，先取水泥基材料制样，获取试样的背散射和能谱图片，通过“Bentz分相规则”得到试样各矿物相参数，基于CEMHYD3D水化模型软件，建立试样的水化模型；然后分别通过“内侵蚀法”、“燃烧算法”和“随机走法”三种算法实现对水泥水化三维孔隙结构特征的表征。本发明专利技术针对现有实验手段无法测试出重要的特征参数，无法进行连续监测，实验周期长以及对试件产生破坏等问题，提供了一种可连续监测、可视化、无破坏、省时的水泥水化三维孔隙结构特征的表征方法。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥水化三维孔隙结构特征的表征方法
本专利技术属于微观数值试验
，具体涉及一种水泥水化三维孔隙结构特征的表征方法。
技术介绍
水泥基材料在水化过程中形成的孔隙对其诸多性能具有重要影响，尤其是其作为水分及恶劣环境中各种离子传输的通道，腐蚀材料内部造成破坏。因此，充分了解水泥基材料微结构中的各种孔结构特征，有助于分析水泥基材料的传输性能与耐久性。目前，随着各种精密仪器和显微技术的成熟，已经出现了各种用于表征孔隙结构的新技术，对于水化过程和微结构的演变的研究则主要是通过实验方法进行。现在较多使用的测试手段包括小角射线散射法、压汞法、磁共振测孔法、同步加速X射线层析扫描测孔法等。但由于各种条件以及技术的限制，现有的各种测试手段都具有一定的局限性，比如样品制备过程要求高、难度大；测试的周期较长、费用高；无法进行连续可视化监测；实验过程中可能对样品产生部分破坏以及部分参数无法表征等缺陷。随着计算机技术的发展以及对水泥水化演变机理认识的不断深入，利用计算机技术模拟水泥水化演变过程的水泥水化模型得到不断优化发展。其中的CEMHYD3D模型、HYMOSTRUC3D模型、DuCOM模型、μic本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥水化三维孔隙结构特征的表征方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，取水泥基材料制样，获取试样的背散射和能谱图片，通过“Bentz分相规则”得到试样各矿物相参数；步骤2，根据步骤1所得试样的各矿物相参数，基于CEMHYD3D水化模型软件，建立试样的水化模型；步骤3，根据步骤2建立的水化模型，对微结构像素点进行扫描以统计孔隙结构的孔隙率，通过“内侵蚀法”得到孔隙结构的孔径累积分布曲线；步骤4，根据步骤2建立的水化模型，通过“燃烧算法”得到孔隙结构的封闭孔、半连通和连通孔孔隙率；步骤5，根据步骤2建立的水化模型，通过“随机走法”计算孔隙结构的曲折度。

【技术特征摘要】
1.一种水泥水化三维孔隙结构特征的表征方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，取水泥基材料制样，获取试样的背散射和能谱图片，通过“Bentz分相规则”得到试样各矿物相参数；步骤2，根据步骤1所得试样的各矿物相参数，基于CEMHYD3D水化模型软件，建立试样的水化模型；步骤3，根据步骤2建立的水化模型，对微结构像素点进行扫描以统计孔隙结构的孔隙率，通过“内侵蚀法”得到孔隙结构的孔径累积分布曲线；步骤4，根据步骤2建立的水化模型，通过“燃烧算法”得到孔隙结构的封闭孔、半连通和连通孔孔隙率；步骤5，根据步骤2建立的水化模型，通过“随机走法”计算孔隙结构的曲折度。2.根据权利要求1所述的水泥水化三维孔隙结构特征的表征方法，其特征在于：步骤1中制样是先取水泥粉体和低粘度环氧树脂混合成粘稠状浆体，压入模具养护后脱模，经切割成厚度1cm圆柱体；然后经打磨、抛光和表面喷碳，即得。3.根据权利要求1所述的水泥水化三维孔隙结构特征的表征方法，其特征在于：步骤1中获取试样的背散射和能谱图片是在加速电压12kV，管电流2nA获取背散射图片，管电流10nA获取能谱图片。4.根据权利要求1所述的水泥水化三维孔隙结构特征的表征方法，其特征在于：步骤1中“Bentz分相规则”是先通过能谱图片的灰度直方图选取灰度直方图右端肩状部位置为阈值，灰度值大于此值的像素点表示存在该元素，否则不存在该元素；然后，对背散射图片采用中值滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志勇，陈威威，胡丹，徐栋，王赟程，吕恒林，张云升，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32