蔡司工业显微CT在混凝土性能分析中的应用研究

混凝土是典型准脆性非均质复合材料,在外界荷载条件作用下,其中的各种空间尺度缺陷相互作用,导致其内部萌生微细观裂纹, 随之裂纹发生扩展、贯通,最终导致混凝土的变形和破坏,这对各类相关建造工程造成重大的经济损失和安全隐患。

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目前对混凝土内部微观结构研究的手段和方法主要有电子显微技术和计算机扫面断层技术电子显微技术优势在于其分辨率高,对混凝土内部结构的裂纹和孔隙能够精准的分析,但只能观察试件表面局部结构,统计结果不具有统一性和全面性。CT技术有超声CT和X射线CT两种,前者用的较多,该技术操作方便,实用性 强,由于混凝土材料是非均相的复合材料,使得超声 波出现衰减较大、指向性差、传播路径弯曲和波形畸变等现象,导致其测量结果的准确性低。

蔡司工业显微CT

而X射线CT具有直观性、无破坏性等特点,对混凝土材料的微观结构具有很好的统计性,已经成为许多研究者分析 混凝土微观结构的重要工具。尤其是,近几年来发展 的微焦点工业显微 CT技术,对混凝土的微观结构的分析、微观物理模型的建立以及其性能的预测等方面的研究更具有实际工程意义。

蔡司微焦点工业显微CT主要包括微焦点X射线源、转台和探测器三部分组成。由于X射线源焦点尺寸在几百纳米到几个微米,其成象分辨力可达500 nm,这对混凝土的微观结构分析是强有力的工具,是无损探伤技术中的桂冠。CT方法的最大优点在于能无损地清晰地检测出材料和结构的三维内部结构视图,同时具有较高的分辨能力。

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