【技术实现步骤摘要】
本公开涉及工程材料测试，更具体地，涉及一种归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法。
技术介绍
1、轻骨料混凝土以其质轻、保温、耐火、抗震及良好的耐久性等诸多优点而被广泛应用，然而轻骨料表观密度较小，与混凝土中其他组分密度相差较大，导致匀质性问题产生，轻骨料在混凝土中的不均匀分布严重影响着混凝土的性能，从而限制了其在结构工程中的应用。
2、目前，关于轻骨料混凝土匀质性的研究中，主要有两种方式，一种是针对新拌混凝土，利用分层度法取上下层混凝土拌合物测定其湿表观密度或集料质量，进行基于拌合物密度和集料质量的分层度计算，以此判定轻骨料混凝土的匀质性；另一种是针对硬化混凝土，将混凝土试件进行沿竖直方向的等分切割，测试上下层混凝土的强度进行对比分析，或将混凝土试块切片后对断面进行图像识别，对截面骨料分布数量、面积直接进行简单对比分析。这些方法或只考虑上下层混凝土，未对试样中部的数据进行分析，使得混凝土匀质性判定结果真实性降低，或只针对测试断面的骨料分布情况进行自我对比，导致混凝土匀质性判定存在局限性。
3、申请号为201210136478.8的中国专利申请公开了一种轻骨料混凝土匀质性测试方法，该方法将轻骨料混凝土试件沿垂直于浇筑面的平面剖开，取其断面分为上、下两部分进行采像，将断面上、下两部分的图像输入图像分析软件，计算上、下两部分的轻骨料数量和面积。根据断面轻骨料分布情况，从而判断混凝土的匀质性。该方法虽然操作方便但使用范围存在局限性，无法实现不同骨料含量、种类的轻骨料混凝土间匀质性的横向定量对比，且将断面仅分为上下两
4、不同轻骨料混凝土的轻骨料用量、种类等不一样，以上方法对轻骨料的匀质性评价，均无法消除因轻骨料用量差别带来的对不同轻骨料混凝土的匀质性影响，无法实现对不同轻骨料混凝土之间的轻骨料分布程度的横向定量对比，极大程度地限制了其使用范围。事实上，工程和科研界对不同轻骨料混凝土之间匀质性定量对比的方法的需求更大，若能实现，将可以更好地判定轻骨料抑制上浮技术的优劣，更加全面的判定轻骨料匀质性及其匀质性对性能的影响。
5、因此，需要一种快速又精准的测试轻骨料混凝土中轻骨料分布匀质性的方法。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、有鉴于此，本公开的主要目的在于提供一种归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，以解决目前基于试验或数字图像处理技术的混凝土匀质性判定方法存在局限性的问题。
3、(二)技术方案
4、本公开提供了一种归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，该方法包括：
5、准备轻骨料混凝土试件；
6、对轻骨料混凝土试件沿高度方向且穿过高度方向的中心轴进行切割，得到n个切片断面ai，其中i＝1，…，n；
7、对每个切片断面ai进行拍照和图像识别，得到每个切片断面ai的总面积a和轻骨料相面积ai，计算得到轻骨料相面积率bi＝ai/a；
8、根据同一轻骨料混凝土试件中各切片断面之间的轻骨料相面积率bi的差值|bi-bj|，确定该轻骨料混凝土的匀质性，其中i＝1，…，n，j＝1，…，n。
9、上述方案中，所述对轻骨料混凝土试件沿高度方向且穿过高度方向的中心轴进行切割，得到n个切片断面ai的步骤中，任一切片断面的轻骨料分布都是均匀的。
10、上述方案中，所述根据同一轻骨料混凝土试件中各切片断面之间的轻骨料相面积率bi的差值|bi-bj|，确定该轻骨料混凝土的匀质性，包括：比较同一轻骨料混凝土试件中各切片断面之间的轻骨料相面积率bi的差值|bi-bj|，若|bi-bj|＞阈值，则判定该轻骨料混凝土不匀质；若|bi-bj|≤阈值，则判定该轻骨料混凝土是匀质的。
11、上述方案中，所述阈值为4％至6％。
12、上述方案中，在判定该轻骨料混凝土是匀质的之后，还包括：计算并表征该轻骨料混凝土中轻骨料分布的匀质性。
13、上述方案中，所述计算并表征该轻骨料混凝土中轻骨料分布的匀质性，包括：计算每个切片断面ai的轻骨料分布匀质度系数si；根据每个切片断面ai的轻骨料分布匀质度系数si，表征该轻骨料混凝土中轻骨料分布的匀质性。
14、上述方案中，所述计算每个切片断面ai的轻骨料分布匀质度系数si，包括：对每个切片断面ai沿高度方向进行等分分区，单个切片断面ai的分区数量为m，每一分区的高度均为h1，对第i个切片断面ai，由下至上分区分别标记为ai，j，其中i＝1，…，n；j＝1，…，m，得到每一分区ai，j的轻骨料面积ai，j和轻骨料面积率bi，j，计算每个切片断面ai的轻骨料分布匀质度系数si为：
15、
16、其中，为切片断面轻骨料面积率的标准差，snor，i为切片断面轻骨料面积率标准差的标准化参数，且snor，i＝1/2(bi-bi2)，轻骨料分布匀质度系数si在0～1之间，能够实现不同骨料含量、种类的轻骨料混凝土中骨料分布匀质性的横向定量对比。
17、上述方案中，所述根据每个切片断面ai的轻骨料分布匀质度系数si，表征该轻骨料混凝土中轻骨料分布的匀质性，包括：根据每个切片断面ai的轻骨料分布匀质度系数si，当匀质度系数si越接近0时，轻骨料混凝土中轻骨料分布越均匀；当匀质度系数si越接近1时，轻骨料混凝土的匀质性越差。
18、上述方案中，所述准备轻骨料混凝土试件，包括：确定轻骨料的级配曲线，最大粒径dmax，平均粒径dave；确定所用轻骨料混凝土试件的形状和尺寸，轻骨料混凝土试件的形状为棱柱体或圆柱体，其中，棱柱体的尺寸为长×宽×高＝d1×d1×h1，圆柱体的尺寸为直径×高度＝d2×h2，且d1≥10×dmax，h1≥10×dmax；d2≥10×dmax，h2≥10×dmax；制备轻骨料混凝土试件，并养护至抗压强度≥10mpa。
19、上述方案中，所述轻骨料为黏土陶粒、粉煤灰陶粒或页岩陶粒中的任意一种或多种，陶粒的粒径≥2mm，形状不限，利用荧光树脂染料对切片断面的陶粒进行着色处理，使其在发射波长为365nm的紫外光照射下显示为橙红色亮斑。
20、(三)有益效果
21、从上述技术方案可以看出，本公开提供的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，至少具有以下有益效果：
22、1、本公开提供的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，通过采用归一化的轻骨料混凝土匀质性计算方式，考虑了轻骨料混凝土试件的完整截面信息，并且通过对切片截面细化分区的方式得到更具真实性的判定结果；同时考虑了轻骨料用量差别带来的对不同轻骨料混凝土的匀质性影响，实现了对不同轻骨料混凝土之间的轻骨料分布程度的横向定量对比，进而能够实现对轻骨料混凝土中骨料分布匀质程度的快速精准确定。
23、2、本公开提供的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，由于考虑了轻骨料混凝土试件的完整截面信息，采用对切片断面细化分区的方式，避免对混凝土切片进行水平切割而产生的人为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，所述对轻骨料混凝土试件沿高度方向且穿过高度方向的中心轴进行切割，得到n个切片断面ai的步骤中，任一切片断面的轻骨料分布都是均匀的。
3.根据权利要求1所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，所述根据同一轻骨料混凝土试件中各切片断面之间的轻骨料相面积率bi的差值|bi-bj|，确定该轻骨料混凝土的匀质性，包括：
4.根据权利要求3所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，所述阈值为4％至6％。
5.根据权利要求3所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，在判定该轻骨料混凝土是匀质的之后，还包括：
6.根据权利要求5所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，所述计算并表征该轻骨料混凝土中轻骨料分布的匀质性，包括：
7.根据权利要求6所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，所述计算每个切片断面ai的轻骨料分布匀质
8.根据权利要求7所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，所述根据每个切片断面ai的轻骨料分布匀质度系数Si，表征该轻骨料混凝土中轻骨料分布的匀质性，包括：
9.根据权利要求1所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，所述准备轻骨料混凝土试件，包括：
10.根据权利要求1所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，所述轻骨料为黏土陶粒、粉煤灰陶粒或页岩陶粒中的任意一种或多种，陶粒的粒径≥2mm，形状不限，利用荧光树脂染料对切片断面的陶粒进行着色处理，使其在发射波长为365nm的紫外光照射下显示为橙红色亮斑。
...【技术特征摘要】
1.一种归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，所述对轻骨料混凝土试件沿高度方向且穿过高度方向的中心轴进行切割，得到n个切片断面ai的步骤中，任一切片断面的轻骨料分布都是均匀的。
3.根据权利要求1所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，所述根据同一轻骨料混凝土试件中各切片断面之间的轻骨料相面积率bi的差值|bi-bj|，确定该轻骨料混凝土的匀质性，包括：
4.根据权利要求3所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，所述阈值为4％至6％。
5.根据权利要求3所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，其特征在于，在判定该轻骨料混凝土是匀质的之后，还包括：
6.根据权利要求5所述的归一化的轻骨料混凝土匀质性表征方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：高原，韩笑，任京华，高全青，石红磊，
申请(专利权)人：中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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