ATLAB图像处理技术在加气混凝土孔结构研究中的应用

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发布时间：2022-06-25

资料介绍

摘要：基于MATLAB图像处理技术,开发了适合于加气混凝土孔结构分析的软件。对加气混凝土照片进行一系列的图像处理,并表
征加气混凝土的孔结构参数。试验表明：该技术能够快捷、精确的分析加气混凝土的孔分布及孔隙率,在前人研究的基础上简化了测试过
程并提高了分析精度，实现孔家率误差小于+2.0%,可用于产品质量控制。
关键调；加气混凝土孔结构；MATLAB图像处理技术；孔结构分析软件；分析精度
中国分类号：TU528.01
文献标志码：A
文章编号：1002-3550(2012)02-0051-04
Application of MATLAB image processing technique on the analysis of pore structure of aerated concrete
YUAN Yu-feit-,LIANG QI-cheng-,HUANG Zhao-ming-3,CHEN Ze-jies,WEN Zi-yun>
(1. Ouangzhou Municipal Enginecring Maintenance Department,Guangzhou 510100,China; 2af School of Material Scienc
b. School of Electronic and Information Engineering,South China University of Technology.Guangzhou 510640,China；
3.Zhongshan Chengsheng Building Materials Development Co.,Ltd.,Zhongshan 528400,China)
Abstract. Based on MATLAB image processing techniqucs,the pore-test-software (PTS) for aerated concrele pore was
image processing for acrated concrete photos was made, ,and the structural pore parameters of aerated concrete was represented.The test results
show that this image technology can fast,accurately analystribution and porosity of ancrete.On the basis of form
the testing process was simplified and the analysis precisionproved to porosity test error less than ±2.0%,which
product quality control.
Key words: acrated concrete pore structure；MATLAB image processing technique;pore-test-software(PTS);analysis pr
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引言
扫描范围窄,且测试试样较小,不足于代表整体孔结构。所有上
述的孔隙测定方法仅适用于较小孔径的孔原测定,不能或很难
加气混凝土的孔隙率一般达 70%-80%,其中的孔可分为凝
应用于加气混凝土孔结构，必须寻找图像分析技术来分析加气
胶孔、毛细孔和发气孔o凝胶孔为水化产物本身的孔隙或水化产
混凝土的孔结构。数字图像处理技术在工程界应用非常广泛，
物之间的孔,孔径大小为0-50nm。毛细孔为未水化的游离水蒸发
克服了传统方法中统计性差、数据精度低、代表性差且带有主
后及多孔集料(包括未水化的原材料)的孔原连通造成的,孔径
观性等缺陷,具有可操作性强、重复性好、精度高等优点,并且
大小一般在 50 nm-0.1 mm,约占总孔隙率的 20%-40%。第三种孔
已经应用到混凝土四、焦炭四、树脂H、加气混凝土四的孔结构研究
是发气孔,为加气混凝土所特有的气孔,常由铝粉(膏)在碱性溶液
中.然而,文献[5]中软件测试孔隙率不到实际测量值的一半,文
中发生化学反应产生氢气而形成的,大部分孔径在0.5-2mm,平
献[6]提到拍照前对样品进行染色处理,来提高气孔壁和气孔的对
均孔径约1mm.他们的体积约占总孔原率的40%~50%,加气混凝
比度和软件测试孔隙率，这能够测试孔隙率更加接近实际测量
土的孔结构（孔隙率和孔径分布）对其物理性能（力学性能、毛细吸
值,但其孔形状比较奇怪,不能真实反映气孔的实际分布情况,且
水性,体积稳定性及热工性能等)有着非常大的影响。因此,分析和
带来工作量的增大,若染色不均匀,还会进一步引人误差。因此,本
表征加气混凝土中的孔结构有着重要的理论和实际应用价值。
研究对样品不进行特殊处理(如染色等),仅通过优化图像处理过
不同的孔按照孔径大小,可分为微孔(<2 nm）、介孔(2-
程和程序算法,来提高孔结构分析软件的测试精度和准确率。
50 nm)和大孔(>50 nm),其孔结构特性可分解为孔径、孔径分
本研究使用MATLAB R2007叩作为加气混凝土孔结构研
布,孔形态及孔通道特性等方面。常用的孔结构表征方法有很
究的试验平台,开发了一款基于图像模式识别的孔结构测试软件。
多,例如x射线小角度衍射法（SAXRD）、气体吸附法、电子显
可对加气混凝土砌块截面照片进行孔结构参数分析。照片经过
微镜观察法（SEM）,压汞法(MIP)、气泡法、离心力法、透过法、
感兴趣区域提取、灰度化、中值滤波、背景扣除、对比度调节、二值
核磁共振法等，然而，这些测试方法都存在一定的缺陷，如SEM
化、反色及图像表征等处理步骤后,软件将快速、直观地显示出该