由于混凝土材料的早期开裂,建筑行业每年遭受大约5亿美元的损失,其中50%的问题发生在现场施工现场。欧洲杯足球竞彩更好地理解水泥基建筑材料开裂背后的原因,是工业界和学术界都在加紧研究和投资的课题。欧洲杯足球竞彩此外,如果清楚了解混凝土开裂和随后失效的机制,就可以在自然灾害中挽救成千上万的生命。
以下是建筑材料中诱导破裂的几种机制:欧洲杯足球竞彩
- 内部化学物质(如钢筋腐蚀)或机械应力引起的长期裂纹
- 在固化的初步阶段期间过量发热或缺乏水分
由于裂纹机制的数量巨大,对裂纹网络高度变化的三维拓扑进行表征是一个挑战。
传统技术的局限性
缺乏分辨率和裂缝的3D性质的复杂性具有有限的传统技术,以了解裂缝来源和裂缝的影响。低分辨率(从100μm到几毫米)声学和常见的3D X射线方法,如微计算机断层扫描(Micro-CT)能够提供宏观裂纹结构的数据。
可以通过一些复杂的传统微型CTS获得高分辨率,但在非常有限的样本尺寸上。许多其他高分辨率分析已经利用了单个切片的SEM或光学成像。然而,这种方法本质上是破坏性的,因此将有价值的数据限制为仅2D表面视图。
图1。倒置的区域感兴趣的混凝土突出裂缝和空隙
来自Xradia的3D X射线显微镜(XRM)
为了解决现有成像技术在检测裂纹几何形状和机理方面的不足,Xradia提供了VersaXRM 3D x射线显微镜具有非破坏性亚微米的真正空间分辨率来执行3D裂纹形态成像。通过亚微米3D分辨率,VersaxRM可以在相对大的样本尺寸中获取关于裂缝的复杂特性的数据。VersaxRM的两级放大系统在大的工作距离下提供高分辨率。
以下是VersaxRM在建筑材料中成像裂缝提供的关键优势:欧洲杯足球竞彩
- 卓越的对比度 - Versaxrm中的专有相位增强探测器可提供优异的对比度,以区分建筑材料内的各个相。欧洲杯足球竞彩系统通过实现传播相位对比度来突出显示断裂界面。
- 亚微米分辨率 - 提供给亚微米(<0.7μm)空间分辨率,以捕获发际骨折的图像和裂缝尖端附近的图像。
- 原位和4D能力用于断裂机制识别 - 使用光学和几何放大倍率使versaxrm能够克服基于投影的系统的传统分辨率缺点,从而保持高分辨率,即使在大距离和实现非破坏性,高分辨率的成像在原位腔室内的样品。此外,可以在应力和/或环境条件下重复测量裂缝网络演变,以便在不同条件下量化和相关的裂缝。
50mm混凝土试件的分区成像结果如图2所示。进行了两次扫描,一次为20µm体素尺寸分辨率,视场(FOV)为40 mm,第二次扫描为10µm体素尺寸分辨率,视场(FOV)为20 mm。20 μ m体素扫描提供了整个裂纹结构的有价值的概述,10 μ m体素扫描提供了样品任何子区域的详细信息。
图2。左侧为20µm体素分辨率(40mm FOV),右侧为10µm体素大小(20mm FOV)。两次扫描都是在相同的,完整的,50毫米的样本上进行的
相同图像的三维视图如图3所示。
图3。相同图像的三维视图
结论
典型的高分辨率和唯一架构的组合提供了综合数据,用于缺乏破坏性地减小其尺寸的样本的裂纹形态。该技术适用于时间依赖性研究,其中对相同的样品进行增加的载荷水平,并且成像相同的子区域以使得能够彻底分析裂纹启动和传播。
图4。4D在环境条件下的研究。高对比度可以看出润湿效果
这些信息已经从Xradia提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩
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