粉煤灰综合利用
FLYASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
2013NO.1 专题研究
基于数字图像法的新老混凝土粘结面粗糙度表征 Characterization of Roughness of Fresh old Concrete Bonding Interface Based on Method of Digital Image
张雄12，张蕾1,2
（1.同济大学材料科学与工程学院，上海201804；2.同济大学建材研究所先进土木
工程材料教育部重点实验室，上海201804）
摘要：提出了一种制作新老混凝土粘结界面人造粗糙度的方法，并基于分形理论对用数字图像法获得的粗糙界面形貌进行处理，以分形维数表征界面的粗糙度；再利用自编的Matlab程序实现界面的三维重组，验证了数字图像法的准确性；最后，研究了界面粗糙度与新老混凝土粘结性能的相关性。结果表明：新老混凝土粘结性能与界面分形维数呈正相关，存在近似关系R=aD+b。
关键调：新老混凝土；粗糙度；分形理论三维重组；粘结性能
中图分类号：TU528.59
文献标识码：A
文章编号：1005-8249(2013)01-0009-05
ZHANG Xiong"-,ZHANG Lei-2
(1. School fo Materials Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China;2. Ministry of Education Key Laboratory of Advanced Civil Engineering Materiais, Building Materials Institute,Tongji University,Shanghai 201804, China) Abstract; An approach to getting artificial roughness of fresh old conerete bonding interface is proposed, and based on frsctal theory,the mophology data of which collected by digital image method is processed, then the artificial roughness is characterized in fractal dimension; After that, the three dimensional reorganization of the interface is achieved by Matlab program, verifing the accuracy of the digital image method; Final ly, the correlation of the roughness and the the bonding propertlys of fresh old oonerete are investigated. The results show that, there is a positive correlation of fractal dimension and interfacial bonding properties, which can be formulated as R = aD + b.
Key words: fresh old eoncrete; roughness;fractal theory; three dimensional reorganization;bonding property
随着混凝土材料在土木工程中的大量投人使用，我国建筑业已经从大规模新建时期逐渐跨人新建与维修改造并重时期。在人为和自然环境的作用下，每年都有大量的建筑物或构筑物发生损坏和劣化；即使新建的混凝土工程，也因设计、施工不当，出现蜂窝、空洞和裂缝，各种病害与缺陷屡见不鲜。世界范围内，对混凝上老化损伤病害的研究已得到高度重视。
对老混凝土的维修加固工作，其成败关键是新老混凝土的粘结质量，这类研究备受学术界和工程界的
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第一作者：张雄：同济大学教授，博士生导师通讯作者：张蕾，Email：994522002@qq.com
收稿日期：2012-10-09 万方数据
关注。目前对新老混凝土粘结界面的宏观力学性能进行的大量研究表明，老混凝土表面粗糙度是影响新老混凝土粘结强度的主要因素之一{1,2]。
目前为止，国内外还没有相应的规范对新老混凝土结合面的处理方法做出规定。美国ACI318规范要求叠合面混凝土浇注前，将损伤、未胶结好的混凝土用铁凿或其他工具凿除，然后用合适的工具对老混凝土表面进行凿毛、清洗；我国混凝土结构设计规范要求叠合受弯构件的叠合面根据其受剪强度进行处理，常用方法有人工叠合和自然粗糙[3,4]。
传统的粗糙度处理，在耗费大量人力物力和财力的同时，无法控制处理后的粗糙程度大小[3]。本研究提出了一种人工方法来制造混凝土表面粗糙度，避免了传统的粗糙度处理过程中对骨料造成的松动及微裂
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