專利名稱：基于x射線斷層照相的溶蝕水泥基材料中固體鈣分布測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于X射線斷層照相的溶蝕鈣溶出水泥基材料中元素組成空間分布的測試方法，主要應用于水泥基材料的溶蝕耐久性研究和應用。
背景技術：
水泥基材料耐久性是當前國內外土木工程材料領域的一個研究熱點，對人類可持續(xù)發(fā)展和國民經濟建設具有重要意義。溶蝕是耐久性的一個范疇，指的是在軟水或者酸性溶液的長期沖刷或浸泡作用下，水泥基材料中的可溶性物質(主要是CH和CSH凝膠中的鈣元素)以鈣離子的形式逐漸溶解遷移到環(huán)境中，從而導致材料性能劣化的一種耐久性形 式。溶蝕鈣溶出對水泥基材料研究具有重要的理論價值。我們知道水泥基材料主要由水化產物CSH和CH所構成，其性能也主要由CSH和CH所決定。而鈣溶出恰恰是CH的溶出和CSH的分解，必然對其性能造成重要影響。溶蝕鈣溶出在某些特殊的工程領域具有重要的應用意義，需要予以關注。比如隨著我國核工業(yè)的發(fā)展，越來越多的核廢料需要地下掩埋處理，這些工程需要用水泥基材料，且需要上千年的服役壽命，此時鈣溶出問題必須予以考慮斗匕如在一些長壽命大壩、水利發(fā)電廠、地下管道和其它一些地下工程中，水泥基材料要耐受長期的流動軟水沖刷，而流動軟水會加速溶蝕進行，此時鈣溶出也是一個重要的考慮因素；再比如在酸雨加速侵蝕下，現有水泥基材料結構的性能如何演化，等等。溶蝕鈣溶出是一個漸進過程，它導致的組成演化也是梯度分布的，而文獻中測試的這些參數大都是整個測試樣品的平均數值，不能準確描述鈣溶出過程及程度。雖然利用掃描電鏡中的能譜分析插件可獲得鈣元素分布，但存在樣品制備復雜且容易損傷樣品、測量限于局部、耗時間長、費用聞等問題。

發(fā)明內容
針對現有測試溶蝕水泥基材料元素組成方法存在樣品制備復雜且容易損傷樣品、測量限于局部、耗時間長、費用高等的問題，本發(fā)明提供了一種基于X射線斷層照相的溶蝕水泥基材料中固體鈣分布測試方法，利用部分溶蝕水泥基樣品對X射線衰減差別導致的斷層圖像上的灰度差別。本發(fā)明的技術方案為一種基于X射線斷層照相的溶蝕水泥基材料中固體鈣分布測試方法，測試方法包括以下步驟步驟I :取一部分溶蝕水泥基材料樣品，進行X射線斷層照相測試，獲得樣品的三維斷層圖像數據；步驟2 :取三維數據中的任意一張平行于溶蝕方向的二維切片；步驟3 :將二維切片沿垂直于溶蝕方向進行灰度值加和并歸一化，獲得沿溶蝕方向的一維歸一化灰度分布G(X)；步驟4 :利用溶蝕表面灰度值Gsurf和沿溶蝕方向的歸一化灰度分布G(X)計算得到歸一化的固體I丐一維分布Sca(X
權利要求
1.一種基于X射線斷層照相的溶蝕水泥基材料中固體鈣分布測試方法，其特征在于，測試方法包括以下步驟 步驟I:取一部分溶蝕水泥基材料樣品，進行X射線斷層照相測試，獲得樣品的三維斷層圖像數據； 步驟2 :取三維數據中的任意一張平行于溶蝕方向的二維切片； 步驟3 :將二維切片沿垂直于溶蝕方向進行灰度值加和并歸一化，獲得沿溶蝕方向的一維歸一化灰度分布G(X)； 步驟4 :利用溶蝕表面灰度值Gsurf和沿溶蝕方向的歸一化灰度分布G(X)計算得到歸一 化的固體鈣一維分布
2.如權利要求I所述的基于X射線斷層照相的溶蝕水泥基材料中固體鈣分布測試方法，其特征在于，步驟I中三維斷層圖像數據采用醫(yī)用、工業(yè)、顯微或納米X射線斷層照相設備獲得。
3.如權利要求I所述的基于X射線斷層照相的溶蝕水泥基材料中固體鈣分布測試方法，其特征在于，所述的水泥基材料包括凈漿、砂漿和混凝土。
4.如權利要求I所述的基于X射線斷層照相的溶蝕水泥基材料中固體鈣分布測試方法，其特征在于，采用數字圖像處理軟件數據統(tǒng)計軟件讀取溶蝕表面灰度值Gsurf并進行灰度值加和和歸一化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于X射線斷層照相的溶蝕水泥基材料中固體鈣分布測試方法，測試方法包括以下步驟步驟1取一部分溶蝕水泥基材料樣品，進行X射線斷層照相測試，獲得樣品的三維斷層圖像數據；步驟2取三維數據中的任意一張平行于溶蝕方向的二維切片；步驟3將二維切片沿垂直于溶蝕方向進行灰度值加和并歸一化，獲得沿溶蝕方向的一維歸一化灰度分布G(x)；步驟4利用溶蝕表面灰度值Gsurf和沿溶蝕方向的歸一化灰度分布G(x)計算得到歸一化的固體鈣一維分布SCa(x)，
文檔編號G01N23/06GK102706906SQ20121015217
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權日2012年5月15日
發(fā)明者萬克樹, 李艷 申請人:東南大學