印拓图像二值法测试自密实混凝土的密实性

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发布时间：2021-09-03

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印拓图像二值法测试自密实混凝土的密实性
单智，余志武。郭风琪 -。金城 ·
(1．中南大学土木工程学院，湖南长沙410004；2．高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南长沙410004)
摘要：通过印拓图像二值法测试了自密实混凝土的表面密实性，讨论了自密实混凝土的表面密实性(孔隙率)与其水灰比、抗
压强度、工作性等之间的关系，发现其表面密实性与工作性之间无明显关系，可能原因是在高效减水剂与粉煤灰等的作用下，工
作性不再类似于普通混凝土由水灰比决定；提出了表面孔隙率与体积孔隙率关系的球孔修正模型，并通过试验结果验证了该模
型的有效性。
关键词：密实率；自密实混凝土；体积孑L隙率；孔洞模型
中图分类号：TU528．01 文献标志码：A 文章编号：1002—3550(2015)08—0043—06
Experimental Investigation on compactness of self—compacting concrete by printing with Image blnarization
SHAH Ztu ，yU 删，GUO Fengqi ，J1N Cheng '
(1．School of Civil Engineering，Central South University，Changsha 410004，China；
2．National Engineering Laboratory of High—speed Railway Construction Technology，Changsha 410004，China)
Abstract：Experimental investigation on compactness of self—compacting concrete was held by pnnting with image binaxization．The
discussion on the relationships between the surface compactness(or surface porosity)of self—compacting concrete and its water—cement
ratio，compressive strength，workabilities was ope rated．It shows no significant relationship be tw een surface compactness and workabi~
fies of fresh self—compacting concrete．W ith the help of superplasticizer and fly ash，the workabilities of self—compacting concrete
works wellwithouttheimpact ofwater—cement ratio，whichplaysan important roleintheworkabilities ofordinary Concrete．Additionally，
a model of matedal with ball pore for relationship between the surface porosity and volume porosity of self—compacting concrete
was proposed，it was verified by the experimental results．
Key words：compactness；self—compacting concre~；volume porosity；po rosity model
0 引言
自密实混凝土(Self—Compacting Concrete，SCC)，由于
具有在自重作用下填充模板、易于施工，并具有较好的密实
性、良好的动力性能和耐久性，而被广大学者关注研究-- J。
由于高效减水剂和粉煤灰等的作用，SCC具有良好的
工作性，因而其被广泛应用于钢管混凝土结构、结构加固
维修以及堆石混凝土结构等。因为减水剂导致水灰比
的降低，并且因为粉煤灰的作用，使得SCC孔隙结构得到了
改善．孑L隙体系较少形成贯通大孔，平均孔隙尺寸远比普通
混凝土的小——造就了其高强度、高耐久性等特点。。 ]。
因此，SCC的密实性也就成为研究者的关注点 -12]。
目前，常用的测试混凝土密实性(孔隙率)的方法，有压汞
法、氦流法、甲醇法 ]、可蒸发水含量，、数点一表
观孔隙率法 “”]、有效孔隙率法¨ ，以及其他方法
等 ’ 。
印拓图像二值法技术，是一种方便快捷地测试混
凝土材料表面孔隙率(表面密实性)的方法。其主要测试
过程包括：在硬化的混凝土表面检测区均匀涂抹色汁(墨
收稿日期：2014-1卜l4
汁)；在未干的色汁涂抹区域覆盖白纸，进行印拓；将印拓
好的纸张用数码相机拍照，输入计算机；对数码照片进行
二值化处理，并利用计算机统计有色印迹占检测区的面积
率，即混凝土表面密实率P ，而表面孔隙率为：
P。=1一P (1)
通过印拓图像二值法，测试30组SCC的表面密实性
P ，对比分析SCC的抗压强度、工作性、水灰比等与其表
面密实性P 之间的关系；针对SCC低孔隙率、孔隙均匀分
布等特点，提出一个表面孔隙率P。与体积孔隙率P 关系
的修正球孔模型，并通过试验验证模型的有效性。
1 原材料与试验
1．1 原材料
试验配制SCC所采用的原材料，水泥(C)：衡阳“合
丰”水泥(32．5R)。粉煤灰(FA)：为I级灰，密度为
2．4 g／cm ，具有低用水量高活性的性能。砂(S)：为中砂，
表观密度2 650 kg／m 。粗骨料(G)：粒径为5-20 mm的卵
石，表观密度2 700 kg／m ，堆积密度1 550 kg／m 。减水剂
(SP)：聚羧酸盐高效减水剂，该减水剂的优点是，高减水