【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混凝土表面改善效果评价，具体涉及一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法。
技术介绍
1、大体积混凝土在振捣及养护过程中易在表面形成孔洞、麻面等缺陷，影响混凝土的外观质量和耐久性。采用透水模板布可有效改善混凝土表面质量。但不同透水模板布对于混凝土表面的改善效果有很大差异，以往的研究往往通过表面形貌特征评价改善效果，忽略了透水模板布改善混凝土深度的量化。改善深度对于混凝土耐久性能的提高至关重要，迫切需要提出新的测试方法。
2、为了准确识别混凝土内部不同深度的结构，中国专利技术专利（授权公告号：cn103114514b）公开了一种水泥混凝土路面刻槽构造深度检测算法，该专利通过图像三维矩阵、滤波处理、图像分块处理和逐块平均构造深度，得到该图像的构造深度值；中国专利技术专利（公布号：cn118209350a）公开了一种混凝土多点取样机及方法，该专利通过调节和控制第一取样机构和第二取样机构之间的间距，进而实现对混凝土不同位置的取样，实现对不同深度结构的研究；中国专利技术专利（公布号：cn109444176a）公开了一种钢壳下混凝土脱空深度检测方法，该专利通过将脱空区域所对应的热中子计数率带入确定的脱空深度标定曲线中，进而得出该脱空区域的脱空深度。可以看出上述专利混凝土深度取样和检测方法均操作复杂，数据处理过程困难，同时无法实现对透水模板布改善混凝土表面深度的定量分析。
技术实现思路
1、为解决上述透水模板布改善混凝土有效深度的定量量化问题，本专利技术
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，包括以下步骤：
4、步骤一、准备两个相同的混凝土试样成型模具，一个不粘贴透水模板布，作为对照组；另一个在模具内部的一个侧面粘贴透水模板布，作为实验组；
5、步骤二、将混凝土原料一起放入搅拌机中进行搅拌，将搅拌均匀后的混凝土浆体浇筑在步骤一的模具中，养护后取出；
6、步骤三、沿垂直于透水模板布的中线切割混凝土，然后放入烘箱，使混凝土切割面保持干燥；
7、步骤四、对步骤三获得的样品切割面先进行涂刷墨水处理，待墨水自然风干后，将微硅粉填充表面孔洞，以增强混凝土切割面的孔的识别度；
8、步骤五、用高清摄像机对步骤四中的混凝土切割面进行拍照；
9、步骤六、将步骤五的照片进行二值化处理，然后从粘贴透水模板布的混凝土一侧表面开始，截取一定宽度的区域并计算该区域的孔分形维数，然后拖动该区域无间隔的向混凝土另一侧移动，进而获得整个混凝土切割面的连续孔分形维数；
10、步骤七、绘制步骤六获得的对照组和实验组混凝土试样切割面的孔分形维数曲线，确定实验组混凝土的孔分形维数曲线与对照组曲线初次相交点的区域坐标，该区域坐标的终值为透水模板布改善混凝土的表面深度h。
11、步骤一中的混凝土试样成型模具的尺寸长度、宽度和高度均不小于100mm；优选长度、宽度和高度范围均控制在100mm-150mm之间，该尺寸范围既可以保证透水模板布发挥作用，又可以保证试样易切割。
12、步骤二中混凝土原料包括胶凝材料，骨料，外加剂等；本专利技术适用于本领域常见的混凝土，混凝土配方根据工程需要、材料成本和当地材料的可用性等多种因素进行调整。
13、步骤三中混凝土切割面的高度不小于混凝土试样高度的一半，宽度不小于40mm。
14、步骤三中烘箱温度范围40℃~60℃，干燥6~12h。进一步优选的烘箱温度为50℃，干燥6h。
15、步骤四中墨水应使用黑墨水，墨水浓度控制在70%~80%；微硅粉的粒径范围为0.1~0.3μm。
16、步骤六中所选区域的尺寸高度与混凝土切割面高度保持一致，区域宽度在1~5mm范围之间，以确保孔分形维数计算的连续性和准确性；孔分形维数为区域孔结构的分形维数。
17、步骤六中照片二值化处理方法为：通过otsu法对照片进行二值化处理。
18、步骤六中所述计算区域孔分形维数的方法为双毯覆盖法、基于分数布朗随机场模型法、盒维数法的一种。
19、步骤七中绘制孔分形维数曲线是以混凝土切割面深度为横坐标，以分形维数为纵坐标绘制而成。
20、有益效果
21、本专利技术公开了一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，首先沿垂直于透水模板布的中线切割混凝土，通过涂刷墨水和微硅粉的方法增强切割面的孔隙识别度并拍照，绘制混凝土切割面的孔分形维数随深度变化的曲线，通过与未贴透水模板布的切割面的孔分形维数曲线对比，确定透水模板布改善混凝土表面的有效深度。相比于传统测量方法，本专利技术具有测试方便，识别精度高，可定量分析的优势，为评估透水模板布改善混凝土表面深度提供了一种新的方法。
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1.一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于：步骤一中的混凝土试样成型模具的尺寸长度、宽度和高度均不小于100mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于：步骤三中切割面高度不小于混凝土试样高度的一半，宽度不小于40mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于：步骤三中烘箱温度控制在40℃~60℃，干燥6~12h。
5.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于：步骤四中墨水应使用黑墨水，墨水浓度控制在70%~80%。
6.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于：步骤四中微硅粉的粒径范围为0.1~0.3μm。
7.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善
8.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于：步骤六中所述计算区域孔分形维数的方法为双毯覆盖法、基于分数布朗随机场模型法、盒维数法的一种。
9.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于：步骤六中照片二值化处理方法为通过OTSU法对照片进行二值化处理。
...【技术特征摘要】
1.一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于：步骤一中的混凝土试样成型模具的尺寸长度、宽度和高度均不小于100mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于：步骤三中切割面高度不小于混凝土试样高度的一半，宽度不小于40mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于：步骤三中烘箱温度控制在40℃~60℃，干燥6~12h。
5.根据权利要求1所述的一种基于孔分形维数确定透水模板布改善混凝土有效深度的方法，其特征在于：步骤四中墨水应使用黑墨水，墨...
【专利技术属性】
技术研发人员：白银，葛龙甄，崔安哲，陈刚，唐建辉，李平，张磊，王福杰，杨善红，许史，刘涛，殷鸣，张丰，李洁，吕乐乐，
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：
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