一种评价骨料中碱硅酸反应活性矿物分布特征的方法技术

本发明专利技术公开了一种评价骨料中碱硅酸反应活性矿物分布特征的方法，包括将骨料进行切片后设置在载玻片设定观察区域并进行栅格化标记；采用偏光显微镜对多个格栅交点的所述骨料薄片拍摄所述初始图像和所述骨料腐蚀图像后进行图像比对标记出图像发生变化的位置和区域；计算所述初始图像和所述骨料腐蚀图像比对后得到的变化区域像素占单张照片总像素比例表达为活性矿物比例，采用统计分析方法分析同一照片不同位置处、不同照片之间活性矿物比例，可得岩石中碱硅酸反应活性矿物分布特征。本发明专利技术通过岩相和图像分析技术对碱性溶液浸泡后的骨料进行栅格定位后采用统计分析方法分析同一栅格位置的骨料表面分布情况计算得到活性矿物比例，可得岩石中碱硅酸反应活性矿物分布特征。物分布特征。物分布特征。

【技术实现步骤摘要】
一种评价骨料中碱硅酸反应活性矿物分布特征的方法


[0001]本专利技术属于混凝土材料评测
，涉及一种评价骨料中碱硅酸反应活性二氧化硅分布特征的方法。

技术介绍

[0002]碱骨料反应是混凝土骨料中的活性矿物与碱发生反应，导致混凝土开裂、膨胀的一种危害性反应，是危害混凝土使用寿命的重要原因之一。骨料中主要的矿物组分有石英、长石、辉石、绿泥石等，种类繁多，常见的具有碱硅酸反应活性的矿物组分为高应变石英、微晶石英或隐晶质石英，主要成分是二氧化硅。有研究认为，骨料中活性矿物组分分布不均匀，会导致碱硅酸反应在骨料中不均匀发生，使骨料发生开裂并引发混凝土开裂；而活性矿物分布均匀或骨料整体为活性矿物，则会导致骨料周边环状开裂，这两种开裂破坏模式截然不同。因此需要一种用于表征骨料中能够发生碱骨料反应的活性二氧化硅分布特征，预防混凝土中碱骨料反应危害用以评价骨料中碱硅酸反应活性二氧化硅分布特征的方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种用于评价骨料中碱硅酸反应活性矿物分布特征的方法.。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]本专利技术包括以下步骤：
[0006]A将骨料进行切片后设置在载玻片后继续抛光处理至30μm的骨料薄片，将抛光好的所述骨料薄片设定观察区域并进行栅格化标记；
[0007]B采用偏光显微镜对多个格栅交点的所述骨料薄片拍摄偏光拍照得到初始骨料图像；
[0008]C对所述骨料薄片浸泡于碱性溶液中14天后取出清洗后对所述骨料薄片进行二次拍摄偏光拍照得到骨料腐蚀图像；
[0009]D对所述初始图像和所述骨料腐蚀图像同位置偏光栅格照片进行图像比对标记出图像发生变化的位置和区域；
[0010]E计算所述初始图像和所述骨料腐蚀图像比对后得到的变化区域像素占单张照片总像素比例表达为活性矿物比例，
[0011]F采用统计分析方法分析同一照片不同位置处、不同照片之间活性矿物比例，可得岩石中碱硅酸反应活性矿物分布特征。
[0012]进一步地，所述碱性溶液为2mol/L的NaOH溶液。
[0013]进一步地，，所述偏光显微镜为150倍偏光显微镜。
[0014]进一步地，所述骨料薄片设置至少400个格栅定位点。
[0015]进一步地，所述偏光显微镜拍摄所述骨料薄片的岩相照片的方法包括，显微照片采用150
×
的放大倍率，单张照片的观察面积为2mm
×
2mm并记录薄片的栅格位置然后横向
每次移动1mm，移动35次，完成第一排20个点的观测，然后纵向移动1mm，重复横向每次移动1mm，完成第二排20个点的观测，以此类推，完成20排
×
20列的格栅点。
[0016]进一步地，所述统计分析方法采用单样本t检验判断数据点与总体均值是否存在明显差异。
[0017]本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：
[0018]本专利技术通过岩相和图像分析技术对骨料进行栅格定位后采用统计分析方法分析同一栅格的活性矿物在骨料表面分布情况计算得到活性矿物比例，该方法具有分析速度快、准确度高的特点。
附图说明
[0019]图1为本专利技术评价骨料中碱硅酸反应活性矿物分布特征的方法的流程示意图；
[0020]图2为本专利技术评价骨料中格栅定位法拍摄前述格栅点处的正交偏光显微照片示意图；
[0021]图3为本专利技术评价骨料中碱硅酸反应活性矿物分布特征的方法的标准曲线；
[0022]图4为本专利技术实施例中骨料碱液侵蚀图；
[0023]图5为本专利技术实施例中锦屏砂岩骨料的数据的统计分析图；
[0024]图中：1
‑
载玻片，2
‑
骨料薄片，3
‑
栅格。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中附图和技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0026]下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0027]本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0028]如图1所示，在本实施例子中，将骨料切割成1mm厚的薄片，薄片的一面抛光至平整无划痕，将抛光面用透明树脂均匀粘贴至载玻片上，继续抛光骨料薄片另一面直至薄片30μm，将抛光好的岩石面设定一20mm
×
20mm的方形观察区域，在方形区域内按照横纵间隔1mm将方形区域分割成1mm
×
1mm的格栅，采用150倍偏光显微镜对格栅交点处骨料薄片拍摄偏光拍照，并按顺序编号；用偏光显微镜拍摄岩相照片，并记录薄片位置，显微照片采用150
×
的放大倍率，单张照片的观察面积为2mm
×
2mm。然后横向每次移动1mm，移动35次，完成第一排20个点的观测，然后纵向移动1mm，重复横向每次移动1mm，完成第二排20个点的观测，以此类推，完成20排
×
20列的格栅点观测，如图1所示；
[0029]采用2mol/L的NaOH溶液浸泡薄片表面，如图2所示，浸泡14d后，再次用格栅定位法拍摄前述格栅点处的正交偏光显微照片，将骨料薄片中划出的方形区域浸泡于浓度为2mol/L的NaOH溶液中14天，然后取出骨料薄片，用去离子水冲洗方形区域至表面无杂质残留；再次采用150倍偏光显微镜观测前述格栅交点处骨料薄片并拍摄偏光照片，按顺序编号；采用ImageJ图像分析软件对比腐蚀前后同一个位置处岩相照片发生的变化，如图3所示，即可捕捉到能够被碱液侵蚀的情况。因能够与碱液发生反应的部位即是可能发生碱硅酸反应的部位，因此可以根据碱液侵蚀位置的分布，判断活性矿物的分布。ImageJ图像分析软件还可以统计每张照片中的腐蚀面积，对比全部400张照片，即可统计每个格栅点处活性矿物的腐蚀面积，采用统计分析软件分析各格栅点腐蚀面积差异，若各点腐蚀面积接近，则可认为活性矿物在骨料表面分布均匀，若有某些格栅点处腐蚀面积明显偏大，则可认为活性矿物在骨料表面分布不均匀。
[0030]如图4所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评价骨料中碱硅酸反应活性矿物分布特征的方法，其特征在于，包括以下步骤：A将骨料进行切片后设置在载玻片后继续抛光处理至30μm的骨料薄片，将抛光好的所述骨料薄片设定观察区域并进行栅格化标记；B采用偏光显微镜对多个格栅交点的所述骨料薄片拍摄偏光拍照得到初始骨料图像；C对所述骨料薄片浸泡于碱性溶液中14天后取出清洗后对所述骨料薄片进行二次拍摄偏光拍照得到骨料腐蚀图像；D对所述初始图像和所述骨料腐蚀图像同位置偏光栅格照片进行图像比对标记出图像发生变化的位置和区域；E计算所述初始图像和所述骨料腐蚀图像比对后得到的变化区域像素占单张照片总像素比例表达为活性矿物比例，F采用统计分析方法分析同一照片不同位置处、不同照片之间活性矿物比例，可得岩石中碱硅酸反应活性矿物分布特征。2.根据权利要求1所述的一种评价骨料中碱硅酸反应活性矿物分布特征的方法，其特征在于，所述碱性溶液为2mol/L的NaOH溶液。3.根据权利要求1所述的一种评价骨...

【专利技术属性】
技术研发人员：白银，王继敏，蔡跃波，毛学工，马豪达，何金荣，吕乐乐，杜成波，张丰，范志强，宁逢伟，郑江，李洁，白延杰，祁义卿，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：