[發(fā)明專利]不導電微細有機纖維在硬化水泥基復合材料中的性能評價方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210589652.4
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103134783A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭麗萍;張麗輝;張文瀟;孫偉;陳波
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種不導電微細有機纖維在硬化水泥基復合材料中的性能評價方法，其特征是，步驟為：（1）根據(jù)透反射偏光顯微鏡載物臺尺寸及有機纖維長度，切割測試試件；

（2）試件干燥后，在切割表面噴上水性熒光滲透劑，靜置10~15min使水性熒光滲透劑充分浸入試件切割表面后，用水將試件表面多余的水性熒光滲透劑沖洗掉，在室內(nèi)環(huán)境下靜置至表面自然干燥后，放置于偏光鏡下進行觀察；

（3）選取物鏡放大倍數(shù)為4倍，先用偏光鏡白光光源調(diào)整物鏡焦距，直至圖像清晰為止，然后關(guān)閉白光光源，打開紫外線LED光源，浸有水性熒光滲透劑的有機纖維顯示出紫色或淡藍色，而水泥基體材料呈現(xiàn)深灰色；

（4）用透反射偏光顯微鏡內(nèi)置CCD相機拍照，得到硬化混凝土中微細有機纖維圖像；

（5）采用圖像處理軟件對至少三個切割面的圖像進行分析，計算纖維間距，統(tǒng)計纖維根數(shù)，根據(jù)分散系數(shù)和單位體積水泥基復合材料中纖維根數(shù)兩個指標，定量評價不導電微細有機纖維在硬化水泥基復合材料中的分散度與體積率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不導電微細有機纖維在硬化水泥基復合材料中的性能評價方法，其特征是：所述的不導電微細有機纖維為本身不導電且具有對水性熒光滲透劑吸附的特征，直徑1μm~40μm，長徑比100~400。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不導電微細有機纖維在硬化水泥基復合材料中的性能評價方法，其特征是：步驟（5）具體分為纖維分散的定量評價、單位體積硬化水泥基復合材料中纖維根數(shù)的計算兩個部分；

纖維分散的定量評價為：1）在切割面上不同坐標區(qū)域獲取圖像，利用偏振光顯微鏡配套的圖像處理軟件，基于圖像灰度值，將紫色或淡藍色的區(qū)域從圖像中濾出，同時去除背景圖像，得到微細、不導電、有機纖維的特征點；

2）利用偏振光顯微鏡配套的的圖像處理軟件，計算出纖維間距平均值；

3）統(tǒng)計每幅圖像中的纖維根數(shù)x_i，并計算其平均值x_average；

4）評價纖維分散性的分散系數(shù)計算公式：

α=exp(-Σ(Xi/Xaverage-1)2n)]]>

式中：n—試件某切割面所選取的二維圖像的張數(shù)；

X_i—試件某切割面第i個圖像里纖維的根數(shù)，根；

X_average—所有圖像中纖維根數(shù)的平均值，根；

α—纖維分散系數(shù)，取值范圍（0,1），α≤0.5時，分散性差；α>0.5時，分散性好；

單位體積硬化水泥基復合材料中纖維根數(shù)的計算，公式如下：：

N=D·t-1·2XV=2Xit·S]]>

N—水泥基復合材料單位體積內(nèi)的纖維總根數(shù)，根/m³；

X—被切割試件上（下）切割面二維圖像中的纖維根數(shù)，X＝X_unit*L*H，X_unit=X_i/S，根；

S—每張圖像的面積，m²；

t—試件截距，取纖維平均長度，m；

D—垂直于切割面的試件原始厚度，m；

V—切割之前的試件原始體積，m³，V=L*H*D；

L—切割之前試件的長度，m；

H—切割之前試件的高度，m；

X_unit—某切割面單位面積中的纖維根數(shù)，X_unit=X_i/S，根/m²

最后，根據(jù)體視學原理，將所得的單位體積中的纖維根數(shù)N作為1m³水泥基復合材料中的纖維根數(shù)N_true；根據(jù)配合比設(shè)計時的纖維體積摻量和單根纖維的體積估算總的纖維根數(shù)N_original，與該方法統(tǒng)計出的根數(shù)N_true進行比較，如果二者在同一數(shù)量級，則說明纖維體積率是合格的。