原位加载下橡胶砂浆断裂的可视化和量化分析

为提高材料的延展性,经常在水泥基材料中加入橡胶,但橡胶-水泥界面会产生更多的初始缺陷,由X射线微观层析成像技术得到的三维图像更加复杂,导致以全阈值法为主的传统方法不再适用于对内部三维裂缝进行分析.提出一种改进的图像处理方法,能够准确识别介观裂缝,完成孔和裂缝的分离.采用X射线层析成像原位观测技术对不同质量分数的橡胶砂浆进行测试,通过该方法识别并分离孔和裂缝,得到裂缝发展的可视化过程,分析橡胶加入对裂缝形成的影响.定量分析表明,该方法相比传统方法,能更好地识别介观裂缝,具有更高的精度;由于橡胶的掺入,橡胶砂浆内部产生更多的初始裂缝,但增加了试样整体对输入能量的吸收,使受压破坏时的大裂缝数量和总裂缝体积减小,与未掺入橡胶的试样相比,橡胶质量分数为5％和10％的试样总裂缝体积分别减小30％和45％左右.