[發明專利]基于3D掃描重構混凝土表面三維粗糙度的測試方法

有效

• 申請號: 201911065766.7
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110864610B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 謝洪波;張雪鋒;夏晉;胡淑婷;金偉良
• 申請（專利權）人: 杭州都市高速公路有限公司;浙江大學
• 主分類號: G01B5/28
• 分類號: G01B5/28;G01B11/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 應孔月

本發明公開了一種基于3D掃描重構混凝土表面三維粗糙度的測試方法。目前，混凝土結構現場施工過程中，對于裝配式混凝土結合界面的粗糙處理未有明確的指導手冊，故現場施工處理的混凝土表面粗糙度情況參差不齊。目前工程中一般采用的鋪砂法、探針法可用于現場混凝土表面粗糙度檢測，但存在一定的局限性，如鋪砂法易受到人為主觀因素影響，且檢測精度較低；而探針法檢測的粗糙度值僅僅為混凝土表面的二維表征，但實際粗糙度應是一個三維指標。故本發明提出重新建模3D掃描評定混凝土表面三維粗糙度的方法。該方法為：通過制作混凝土表面鏡像模型，將鏡像模型在實驗室內進行3D掃描試驗，分析計算獲得三維粗糙度指標值。

技術領域

本發明屬于裝配式混凝土結構技術領域，具體地說是一種基于3D掃描重構混凝土表面三維粗糙度的測試方法。

背景技術

混凝土結合界面廣泛存在于混凝土結構中，如混凝土澆筑過程中的施工縫、沉降縫和伸縮縫等結構縫，預制構件濕法安裝過程中的拼接縫，以及結構修復加固中新舊混凝土的接縫等。新舊混凝土的粘結性能將影響混凝土整體性能，而界面的粗糙度則是決定新舊混凝土粘結性能的關鍵因素。

目前工程中一般采用的鋪砂法、探針法可用于現場混凝土表面粗糙度檢測，但存在一定的局限性，如鋪砂法易受到人為主觀因素影響，且檢測精度較低；而探針法檢測的粗糙度值僅僅為混凝土表面的二維表征，但實際粗糙度應是一個三維指標。

發明內容

針對現有檢測方法的不足，本發明提供一種基于3D掃描重構混凝土表面三維粗糙度的測試方法，對鏡像模型在試驗室內進行3D掃描重構，通過旋轉移動、修補優化和編輯計算，獲得混凝土表面的三維粗糙度指標。

本發明采用如下的技術方案：

基于3D掃描重構混凝土表面三維粗糙度的測試方法，該方法為：通過制作混凝土表面的鏡像模型，將鏡像模型在實驗室內進行3D掃描試驗，獲得三維粗糙度指標值。

進一步的，混凝土表面鏡像模型制備方法如下：

(A1)在混凝土表面任意選取一塊區域；

(A2)使用軟毛刷將混凝土表面清理干凈，去除浮沉、碎石；

(A3)在混凝土表面涂抹一層脫模油；

(A4)取容器和攪拌棒；

(A5)取藻酸鹽粉末于容器中；

(A6)藻酸鹽和水進行混合；

(A7)混合攪拌至混合物呈現粉色；需要說明的是藻酸鹽粉末呈現白色，加水攪拌后呈現粉色，應立即倒置混凝土表面，防止其未成模就固化。溫度較低的水可以減緩凝固速度，溫度較高的水則可以加速凝固速度，為保證足夠的攪拌制模時間，水溫不應高于25攝氏度。

(A8)將混合物倒于混凝土表面上，并展開；

(A9)等待混合物固化；

(A10)將固化成型的鏡像模型從混凝土表面剝離；

(A11)為避免模型久置對試驗結果的影響，宜對模型進行密封保存，并盡快送至實驗室進行3D掃描試驗。

進一步的，所述藻酸鹽和水的比例為藻酸鹽：水＝9g：18ml。

進一步的，所述混合攪拌時間約40-55秒。

進一步的，所述等待時間約100-300秒。

進一步的，混合物固化后易風干變形，故需在剝離后立即進行密封保存。

進一步的，所述分析計算獲得三維粗糙度指標值具體過程如下：

(B1)對鏡像模型進行3D掃描試驗，掃描結束后，將文件數據導出為源.stl和源.dxf 格式；