Diagnostyka rys w kompozytach o matrycy cementowej metodą komputerowej analizy obrazu

• Autorzy: Glinicki M., A. , Litorowicz. A.

Warianty tytułu

EN

Diagnostics of cracks in cement matrix composites using computer image analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Powstawanie rys w betonowych konstrukcjach inżynierskich może powodować obniżenie sztywności i wytrzymałości elementów, zmniejszenie szczelności betonu i niebezpieczeństwo korozji zbrojenia. W pracy przedstawiono laboratoryjny sposób diagnostyki rys w betonie metodą mikroskopową przy wykorzystaniu komputerowego analizatora obrazu. Opracowanie metody wykrywania i analizy rys obejmowało m.in. utworzenie laboratoryjnej procedury przygotowania próbek do obserwacji mikroskopowych, zdefiniowanie parametrów charakteryzujących wymiary i rozmieszczenie rys, opracowanie automatycznych algorytmów identyfikacji rys przy uwzględnieniu przekształceń morfologicznych i współczynników kształtu, wyznaczania stopnia orientacji rys oraz określania rozkładu ich szerokości. Poprawność działania metody diagnostycznej została pozytywnie zweryfikowana na próbkach betonu konstrukcyjnego poddanych cyklicznemu zamrażaniu i odmrażaniu oraz na próbkach fibrobetonu obciążanych do określonego poziomu siły ściskającej.

EN

Crack formation in concrete engineering structures can produce both strength and stiffness reduction as well as an increase of permeability of concrete and a danger of corrosion of reinforcement. A laboratory method of crack system diagnostics is presented. The developed method for automated crack identification and quantification was set at a meso-level of observation by means of the image analysis system. A procedure of sample preparation for crack detection was elaborated, the quantitative parameters to characterize crack mesostructure were defined, the algorithms for the automated crack identification taking into account morphological operations and shape of objects were developed. The algorithms for determination of degree of crack orientation and distribution of crack width were developed as well. The applicability of the crack analysis method was verified on concrete specimens subjected to freeze/thaw cycles and sustained compressive loading.

Słowa kluczowe

PL

sztywność; wytrzymałość; szczelność betonu; diagnostyka; rysa; konstrukcja betonowa

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Drogi i Mosty
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 3
• Strony: 45--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Glinicki M., A.

autor

Litorowicz. A.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN w Warszawie oraz Instytut Badawczy Dróg i Mostów

Bibliografia

• [1] Śliwiński J.: Podstawowe właściwości betonu i jego trwałości. Sympozjum Naukowo - Techniczne „Trwałość betonu i jej uwarunkowania technologiczne, materiałowe i środowiskowe", Kraków 2004, 41-51
• [2] Brandt A.M.:Cement-Based Composites. Materials, Mechanical Properties and Performance, E&FN Spon, London 1995, 470
• [3] Litorowicz A.: Identyfikacja mezostruktury rys i ich związki z przepuszczalnością betonu. Rozprawa doktorska, IPPT PAN, Warszawa 2005, 231
• [4] Metody diagnozowania betonów i betonów wysokowartościowych na podstawie badań strukturalnych, praca zbiorowa pod red. A. M.Brandta i J. Kasperkiewicza, IPPT PAN, Warszawa 2003, 218
• [5] Gran H.Ch.: Fluorescent liąuid replacement technique. A means of crack detection and water:binder ratio determination in high strength concrete. Cement and Concrete Research, 25, 5, 1995,1063-1074
• [6] Ammouche A., Riss J., Breysse D., Marchand J.: Image analysis for the automated study of microcracks in concrete. Cement and Concrete Composites, Special Issue: Image Analysis, 23,2001,267-278
• [7] Slate F.O., Olsefski S.: X-rays for study of internal structure and microcracking of concrete. Journal of the American Concrete Institute, 60, 5, 1963, 575 – 587
• [8] Samaha H.R., HoverK.C,: Influence of microcracking on the mass transport properties of concrete. ACI Materials Journal, 89, 4, 1992, 416 – 424
• [9] Li Z., Shah S.P.: Localization of microcracking in concrete under uniaxial tension. ACI Materials Journal, 91, 4, 1994, 372 – 381
• [10] Henrichsen A., Laugesen P.: Monitoring of concrete quality in high performance civil engineering constructions. Micro structure of Cement Based Systems/Bonding and Interfaces in Cementitious Materials, S. Diamond et al. (ed), MRS Volume 370, 1994,49-56
• [11] Auto-Pro Guide for Windows. Media Cybernetics, Silver Spring, USA 2001
• [12] Nemati K.M., Monteiro P.J.M, Scrivener K.L.: Analysis of compressive stress-induced cracks in concrete. ACI Materials Journal, 95, 5, 1998, 617 – 630
• [13] Nemati KM., Stroeven P.: Stereological analysis of micromechanical behavior of concrete, Materials and Structures, 34, 2001, 486 – 494
• [14] Ringot E.: Automatic quantification of microcracks network by Stereological method of total projections in mortars and concretes. Cement and Concrete Research, 18, 1988,35-43
• [15] Glinicki M.A., Wysokowski A, Zurawicka A.: Mechanical properties of fibre-reinforced concrete for thin repairs of concrete pavements. Brittle Matrix Composites BMC-6, Warszawa 2000, 306 – 313
• [16] Van Mier J.G.M.: Influence of damage orientation distribution on the multiaxial stress-strain behavior of concrete. Cement and Concrete Research, 15, 1985, 849 -862