一种混凝土表面三维粗糙度的测量方法技术

本发明专利技术提出了一种混凝土表面三维粗糙度的测量方法，属于混凝土表面技术领域，该方法针对目前混凝土表面粗糙度的评定方法仍不统一，现场施工浇筑的混凝土表面粗糙度情况参差不齐的问题而提出。本发明专利技术提出对待测对象进行3D扫描试验，运用软件进行旋转移动、修补优化和编辑计算处理，获得三维粗糙度指标值。通过CSP标准模型铺砂法MTD值与3D扫描Sa值的误差方差与3D扫描试验基准面的变化关系，确立最终基准面。通过本发明专利技术提出的方法，可以测得混凝土表面的三维粗糙度，从而可以规范现场对混凝土结合界面的施工，提升混凝土建筑的耐久性能。

A measurement method of three-dimensional roughness of concrete surface

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土表面三维粗糙度的测量方法
本专利技术属于混凝土表面
，具体地说是一种混凝土表面三维粗糙度的测量方法。
技术介绍
混凝土结合界面广泛存在于混凝土结构中，如混凝土浇筑过程中的施工缝、沉降缝和伸缩缝等结构缝，预制构件湿法安装过程中的拼接缝，以及结构修复加固中新旧混凝土的接缝等。混凝土结合界面由不同混凝土基体、界面层以及界面钢筋共同构成。界面层附近不同混凝土基体的材料性能和水化程度不同，界面层存在变形协调问题，在荷载和收缩作用下，容易形成薄弱环节；另一方面，这些薄弱界面层为有害物质提供了便捷的传输途径，加速了界面钢筋的腐蚀，腐蚀产物的体积膨胀将加剧结合界面损伤，导致结构在结合界面附近耐久性降低甚至失效。由混凝土结合界面耐久性不足引起的失效案例屡见不鲜，严重地影响了结构的适用性能，并威胁结构的安全服役。混凝土结合界面的粗糙度是影响薄弱界面层的关键因素，进而影响结构的耐久性。目前对混凝土表面的粗糙度评定方法多为铺砂法、探针法。铺砂法易受到人为主观因素影响，且检测精度较低；而探针法检测的粗糙度值仅仅为混凝土表面的二维表征，但实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土表面三维粗糙度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)对待测对象进行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；/n(2)将源.dxf文件导入Auto CAD，模型粗糙面与Z坐标轴垂直，导出为旋转.dxf文件；/n(3)将文件导入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；/n(4)将粗糙面1.stl文件，导入COMSOL Multiphysics软件中，导出坐标1.txt文件；/n(5)将坐标1.txt文件导入到Excel文件中；/n(6)删除坐标以外的数据，将数据点...

【技术特征摘要】
1.一种混凝土表面三维粗糙度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)对待测对象进行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；
(2)将源.dxf文件导入AutoCAD，模型粗糙面与Z坐标轴垂直，导出为旋转.dxf文件；
(3)将文件导入GeomagicStudio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；
(4)将粗糙面1.stl文件，导入COMSOLMultiphysics软件中，导出坐标1.txt文件；
(5)将坐标1.txt文件导入到Excel文件中；
(6)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；
(7)将粗糙面1.dxf文件导入AutoCAD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；
(8)将移动.dxf文件导入到GeomagicStudio软件中，导出为粗糙面2.stl和粗糙面2.dxf文件；
(9)将粗糙面2.stl导入COMSOLMultiphysics软件中，导出坐标2.txt文件；
(10)将坐标2.txt文件导入Excel文件中，计算的算数平均高度(Sa)，即为三维粗糙度指标值。


2.根据权利要求1所述的一种混凝土表面三维粗糙度的测量方法，其特征在于，所述基准面采用99％基准面。


3.根据权利要求2所述的一种混凝土表面三维粗糙度的测量方法，其特征在于，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(1)-步骤(10)，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；
用MTD值校核3D扫描三维粗糙度指标值，得到最终基准面。


4.根据权利要求3所述的一种混凝土表面三维粗糙度的测量方法，其特征在于，所述铺砂法试验具体如下：
(A1)将CSP标准模型水平放置于无风环境的实验室操作台上；
(A2)用刷子清理CSP标准模型粗糙面；
(A3)用样本容器量取适量体积V(ml)的渥太华标准砂；
(A4)将量取的渥太华标准砂倾倒在CSP标准模型上；
(A5)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；
(A6)用直尺多次测量圆形砂面直径，并计...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏晋，胡淑婷，金伟良，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33