[發明專利]基于白光掃描的預制構件條狀凹槽結合面粗糙度測評方法

有效

• 申請號: 202010408736.8
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN111561885B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 顧盛;李涵清;崔詠軍
• 申請（專利權）人: 昆山市建設工程質量檢測中心
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 王佳麗

本發明公開了一種基于白光掃描的預制構件條狀凹槽結合面粗糙度測評方法，先在預制構件條狀凹槽結合面上布置若干個測區預備區，利用手持式三維白光掃描儀進行逐個掃描，獲取原始三維點云數據，對數據進行坐標轉換，隨后利用平面截取功能截取正方形的測區，對測區內的三維點云數據進行平面擬合，得到平均高度基準面,根據粗糙度設計指標值進行分區及通過不同顏色區別顯示，得到測區色譜圖；根據測區色譜圖，參照優先級依次選擇5組凹凸位置相對應的測點對，計算得到測區的粗糙度代表值；綜合各測區的粗糙度測試結果，與粗糙度設計指標值進行比對，得到預制構件結合面粗糙度的評價結果。本發明操作簡單，以直觀的色譜圖輔助選取測點，且測量精度高。

技術領域

本發明涉及裝配式建筑技術領域，具體涉及一種基于白光掃描的預制構件條狀凹槽結合面粗糙度測評方法。

背景技術

裝配式建筑具有工業化水平高、安裝施工快、減少人力成本、節能環保等優點，已成為國內外建筑業發展的主流方向。在裝配式混凝土結構中存在大量的接縫，且接縫往往處于結構受力較大或較復雜的部位，因此接縫的性能對結構的承載力、剛度都會有很大的影響。

有關接縫結合面抗剪性能的研究成果表明，預制構件結合面的粗糙程度是影響其抗剪性能的一個重要因素，不同粗糙度的結合面對其抗剪性能有著顯著的影響。為此，行業標準《裝配式混凝土結構技術規程》JGJ 1—2014規定，預制構件結合面制作時應按設計要求進行粗糙面處理,設計無具體要求時，可用化學處理、拉毛或鑿毛等方法制作粗糙面并且規定“粗糙面的面積不宜小于結合面的80％，預制板的粗糙面凹凸深度不應小于4mm，預制混凝土梁端、柱端、墻端的粗糙面凹凸深度不應小于6mm。”同時，國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2015中將“預制構件的粗糙面的質量及鍵槽的數量”作為預制構件進場一項驗收內容。然而，粗糙度如何測定和評價是一個關鍵問題。

根據國際結構混凝土協會(FIB)發布的《模式規范》(MC 2010)對粗糙度有兩種定義，一種是平均粗糙度Rm，另一種是峰谷粗糙度Rz。其中，平均粗糙度Rm表示的是混凝土表面邊緣輪廓相對于中線的平均偏移量，峰谷粗糙度Rz表示的是表面輪廓峰谷高度差，顯然JGJ 1—2014中所規定的粗糙面凹凸深度指標采用的是峰谷粗糙度Rz。目前，根據粗糙度的兩種定義，針對預制構件表面粗糙度的檢測方法分為灌注體積法和深度測量法兩大類。

灌注體積法主要包括鋪砂法、硅粉堆落法和細小鐵珠測定法，其測試的結果為平均粗糙度Rm，不能直接按照JGJ 1—2014中給出的粗糙面凹凸深度指標進行評判。盡管也有研究人員提出將鋪砂法的測試結果通過推定系數轉換成峰谷粗糙度Rz，但由于結合面的凹凸形狀并不規則，推定系數的確定成為一大難題。此外，灌注體積法本身也存在一定的局限性和缺點：(1)只能適用于所測結合面是水平面的情況；(2)測區內灌注物的鋪設高度與結合面的最高點齊平，灌注體積超出了測區內大多數“凹坑或凹槽”實際所需的填充體積，帶來了一定的誤差；(3)操作過程比較繁瑣。

深度測量法主要包括凹凸儀測試法和基準面測深尺法，其中凹凸儀測試法目前只能在實驗室進行，基準面測深尺法能夠在現場操作，該方法通過將透明多孔基準板緊貼在預制構件粗糙面上，測深尺的探針穿過透明多孔基準板的孔洞測量凹凸深度，其測試結果為峰谷粗糙度Rz，原則上可以按照JGJ 1—2014中給出的粗糙面凹凸深度指標進行評判。但是，部分研究人員已注意到，JGJ 1—2014中僅對“粗糙面凹凸深度”提出要求，忽視了“凹坑或凹槽”在平面上分布密度的要求，無法保證粗糙面的設置效果，容易帶來隱患。這也是基準面測深尺法相對于灌注體積法的不足之處，灌注體積法既考慮了“凹坑或凹槽”的高差，也考慮了“凹坑或凹槽”的分布密度。