水泥材料水化程度的连续跟踪测试方法技术

本发明专利技术提供一种水泥材料水化程度的连续跟踪测试方法，属于水泥材料水化程度检测领域。包括以下步骤：利用X射线计算机断层扫描成像装置对水泥净浆试样进行层面扫描，得到扫描图像，对扫描图像进行优化处理后，利用计算机处理所述优化图像进行三维重构，获得重构的水泥净浆试样图像，通过将经过养护的水泥净浆试样图像与未水化的水泥净浆试样图像对比，将不同水化龄期下水泥净浆的影像对比，获得水泥净浆在不同水化龄期后未水化水泥颗粒变化的规律，根据变化规律，计算相应龄期的水泥材料的水化程度。克服了需要破坏试样和无法长期跟踪的缺陷，获得不同水化龄期下水泥净浆的未水化水泥颗粒变化的直观，可靠的结果，实现无损测试水泥水化程度。

Continuous tracking test method for hydration degree of cement materials

The invention provides a continuous tracking test method for the hydration degree of cement materials, belonging to the field of the hydration degree detection of cement materials. It includes the following steps: using X-ray computed tomography imaging device to scan the cement paste sample to get the scanning image, optimizing the scanning image, using computer to process the optimized image for three-dimensional reconstruction, obtaining the reconstructed cement paste sample image, through the cured water. The image of cement paste sample is compared with that of unhydrated cement paste sample, and the image of cement paste at different hydration ages is compared. The change rule of unhydrated cement particles after different hydration ages is obtained. According to the change rule, the hydration degree of cement material at corresponding ages is calculated. It overcomes the defects of destroying the sample and unable to track for a long time, obtains the intuitive and reliable results of the change of the unhydrated cement particles of cement paste under different hydration ages, and realizes the non-destructive testing of cement hydration degree.

【技术实现步骤摘要】
水泥材料水化程度的连续跟踪测试方法
本专利技术涉及水泥材料水化程度检测
，特别涉及一种水泥材料水化程度的连续跟踪测试方法。
技术介绍
水泥是当今使用最广的一种建筑材料，这种材料具有良好的抗压性能，可塑性高和经济实用等特点。但是，水泥的力学性能和长期耐久性能跟水泥水化程度息息相关，水泥随着养护时间的增长，未水化水泥不断的进行水化，水化过程中未水化水泥颗粒在不断减少，水化程度日益增加，使得抗压强度不断的提升。研究水泥水化过程中的未水化水泥颗粒变化有助于研究水泥水化程度，从而为水泥的力学性能和长期耐久性能研究有极大的帮助，所以研究水泥水化过程中未水化水泥颗粒的变化是极其重要的。目前对于水泥净浆试样的水化进程的测试方法主要是通过化合结合水，热重分析，水化热分析等方法。这些方法无法对水泥净浆在不同水化龄期下的未水化水泥颗粒进行测定，同时无法做到长期的原位跟踪分析水泥水化过程的具体变化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水泥材料水化程度的连续跟踪测试方法，可实现原位无损跟踪测试水泥净浆试样在不同水化龄期下的水化程度。本专利技术提供了一种水泥材料水化程度的连续跟踪测试方法，利用X射线计算机断层扫描成像装置对水泥净浆试样进行层面扫描，得到扫描图像；对所述扫描图像进行优化处理，得到优化图像；利用计算机处理所述优化图像进行三维重构，获得重构的水泥净浆试样图像，通过将经过养护的水泥净浆试样图像与未水化的水泥净浆试样图像对比，将不同水化龄期下水泥净浆的影像对比，获得水泥净浆在不同水化龄期后未水化水泥颗粒变化的规律，根据变化规律，计算相应龄期的水泥材料的水化程度。优选地，所述优化处理包括通过BHcorrection修正处理和分封程序处理。优选地，所述X射线计算机断层扫描成像装置的参数为：X射线源的电压为55kv，电流为108μA，X射线源与试样距离为40mm，测试面板与试样距离为50mm，切片像素大小为2.5277μm，光学放大倍数为4x，曝光时间为8秒。优选地，所述连续跟踪测试方法具体包括以下步骤：401、利用X射线计算机断层扫描成像装置对未水化的水泥净浆试样层面扫描，对得到的扫描图像进行优化处理，将所述优化处理后的图像经计算机处理进行三维重构，获得重构的未水化的水泥净浆试样图像；402、对水泥净浆试样进行养护，再利用X射线计算机断层扫描成像装置对经过养护龄期的水泥净浆试样进行断层扫描，对得到的断层扫描图像进行优化处理，将所述经过优化处理的断层图像经计算机处理进行三维重构，获得重构的经过养护的水泥净浆试样图像；403、将经过养护的水泥净浆试样图像与未水化的水泥净浆试样图像对比，将不同水化龄期下水泥净浆的影像对比，获得水泥净浆在不同水化龄期后未水化水泥颗粒变化的规律，根据变化规律，计算相应龄期的水化程度。优选地，所述养护的相对湿度为95±5％，所述养护的温度为20±2℃。优选地，所述水泥净浆试样包括普通水泥净浆、砂浆、混凝土、矿物掺合料水泥或特种水泥胶凝材料。本专利技术提供了一种水泥材料水化程度的连续跟踪测试方法，利用X射线计算机断层扫描成像装置对水泥净浆试样进行层面扫描，得到扫描图像；对所述扫描图像进行优化处理，得到优化图像；利用计算机处理所述优化图像进行三维重构，获得重构的水泥净浆试样图像，通过将经过养护的水泥净浆试样图像与未水化的水泥净浆试样图像对比，将不同水化龄期下水泥净浆的影像对比，获得水泥净浆在不同水化龄期后未水化水泥颗粒变化的规律，根据变化规律，计算相应龄期的水泥材料的水化程度。本专利技术对不同水化龄期下水泥净浆的未水化水泥颗粒变化进行可靠有效的无损原位测试，对得到的图像进行优化处理和计算机处理，实现无损测试水泥水化程度。克服了常用测试手段需要破坏试样和无法长期跟踪的缺陷，实现了获取在不同水化龄期下的水泥净浆的未水化水泥颗粒变化的直观，可靠的可视化结果，同时实现无损测试水泥水化程度，为水泥净浆在不同龄期下的水化程度提供了一种有效的测试方法和依据。进一步地，本专利技术通过BHcorrection修正BH的影响，通过分封程序避免通过阈值划分带来的误差，能够准确计算水泥未水化颗粒含量，从而提高测定水化程度结果的准确性，并通过热重分析方法(CH定量测试法)所得结果相互验证，证明了本专利技术的准确性。附图说明图1是本专利技术实施例X射线计算机断层扫描成像装置的工作状态示意图；图2是本专利技术实施例水化龄期为8h的水泥净浆的水平切面1的图像；图3是本专利技术实施例水化龄期为7天的水泥净浆的水平切面1的图像；图4是本专利技术实施例水化龄期为28天的水泥净浆的水平切面1的图像；图5是本专利技术实施例水化龄期为8h的水泥净浆的水平切面2的图像；图6是本专利技术实施例水化龄期为7天的水泥净浆的水平切面2的图像；图7是本专利技术实施例水化龄期为28天的水泥净浆的水平切面2的图像；图8是本专利技术实施例水化龄期为8h的水泥净浆的3D图像；图9是本专利技术实施例水化龄期为7天的水泥净浆的3D图像；图10是本专利技术实施例水化龄期为28天的水泥净浆的3D图像；图11是本专利技术实施例水化龄期为8h的水泥净浆未水化水泥颗粒的3D图像；图12是本专利技术实施例水化龄期为7天的水泥净浆未水化水泥颗粒的3D图像；图13是本专利技术实施例水化龄期为28天的水泥净浆未水化水泥颗粒的3D图像。具体实施方式本专利技术提供了一种水泥材料水化程度的连续跟踪测试方法，利用X射线计算机断层扫描成像装置对水泥净浆试样进行层面扫描，得到扫描图像；对所述扫描图像进行优化处理，得到优化图像；利用计算机处理所述优化图像进行三维重构，获得重构的水泥净浆试样图像，通过将经过养护的水泥净浆试样图像与未水化的水泥净浆试样图像对比，将不同水化龄期下水泥净浆的影像对比，获得水泥净浆在不同水化龄期后未水化水泥颗粒变化的规律，根据变化规律，计算相应龄期的水泥材料的水化程度在本专利技术中，所述优化处理包括通过BHcorrection修正处理和分封程序处理。在本专利技术中，所述BHcorrection修正处理参考《ApplicationofsegmentationforcorrectionofintensitybiasinX-raycomputedtomographyimages》，IassonovP等，2010；9(1):187～191中公开的内容。在本专利技术中，所述X射线计算机断层扫描成像装置的参数优选为：X射线源的电压为55kv，电流为108μA，X射线源与试样距离为40mm，测试面板与试样距离为50mm，切片像素大小为2.5277μm，光学放大倍数为4x，曝光时间为8秒。在本专利技术中，所述水泥材料水化程度的连续跟踪测试方法优选地具体包括以下步骤：401、利用X射线计算机断层扫描成像装置对未水化的水泥净浆试样层面扫描，对得到的扫描图像进行优化处理，将所述优化处理后的图像经计算机处理进行三维重构，获得重构的未水化的水泥净浆试样图像；402、对水泥净浆试样进行养护，再利用X射线计算机断层扫描成像装置对经过养护龄期的水泥净浆试样进行断层扫描，对得到的断层扫描图像进行优化处理，将所述经过优化处理的断层图像经计算机处理进行三维重构，获得重构的经过养护的水泥净浆试样图像；403、将经过养护的水泥净浆试样图像与未水化的水泥净浆试样图像对比，将不同水化龄期下水泥净浆的影像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥材料水化程度的连续跟踪测试方法，包括以下步骤：利用X射线计算机断层扫描成像装置对水泥净浆试样进行层面扫描，得到扫描图像；对所述扫描图像进行优化处理，得到优化图像；利用计算机处理所述优化图像进行三维重构，获得重构的水泥净浆试样图像，通过将经过养护的水泥净浆试样图像与未水化的水泥净浆试样图像对比，将不同水化龄期下水泥净浆的影像对比，获得水泥净浆在不同水化龄期后未水化水泥颗粒变化的规律，根据变化规律，计算相应龄期的水泥材料的水化程度。

【技术特征摘要】
1.一种水泥材料水化程度的连续跟踪测试方法，包括以下步骤：利用X射线计算机断层扫描成像装置对水泥净浆试样进行层面扫描，得到扫描图像；对所述扫描图像进行优化处理，得到优化图像；利用计算机处理所述优化图像进行三维重构，获得重构的水泥净浆试样图像，通过将经过养护的水泥净浆试样图像与未水化的水泥净浆试样图像对比，将不同水化龄期下水泥净浆的影像对比，获得水泥净浆在不同水化龄期后未水化水泥颗粒变化的规律，根据变化规律，计算相应龄期的水泥材料的水化程度。2.根据权利要求1所述的连续跟踪测试方法，其特征在于，所述优化处理包括通过BHcorrection修正处理和分封程序处理。3.根据权利要求1所述的连续跟踪测试方法，其特征在于，所述X射线计算机断层扫描成像装置的参数为：X射线源的电压为55kv，电流为108μA，X射线源与试样距离为40mm，测试面板与试样距离为50mm，切片像素大小为2.5277μm，光学放大倍数为4x，曝光时间为8秒。4.根据权利要求1或2或3所述的连续跟踪测试方法，其特征在于，所述连续跟...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪舒贤，董必钦，邢锋，李桂，刘鹏，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44