[发明专利]一种基于CT扫描的建材抗压性能及损伤动态测试方法

权利要求书

1.一种基于CT扫描的建材抗压性能及损伤动态测试方法，其特征在于，包括：

获取待测建筑材料标准试件；

将待测建筑材料标准试件安装至加载装置中并加载，获取待测建筑材料标准试件的开裂荷载、峰值荷载和极限荷载；

更换加载装置中的测建筑材料标准试件，分别对试件施加10％峰值荷载、开裂荷载、峰值荷载、极限荷载；

通过CT扫描仪器，对试件各级荷载下的断面进行动态扫描；

记录各级荷载下试件整体的宏观变形情况和内部断面损伤积累情况，确定抗压强度、受压应变、损伤因子。

2.如权利要求1所述的基于CT扫描的建材抗压性能及损伤动态测试方法，其特征在于，所述待测建筑材料标准试件为边长100～200mm的立方体试件，且采用模塑或压制成型；及将待测建筑材料标准试件养护在恒温、恒湿的标准养护箱中；其中，养护温度为25±5℃，相对湿度为60±10％，养护时间不低于28天。

3.如权利要求1所述的基于CT扫描的建材抗压性能及损伤动态测试方法，其特征在于，所述加载装置包括：钢制反力架(2)、亚克力加载模具(4)、传感器(3)和千斤顶(5)；

所述亚克力加载模具(4)、所述传感器(3)和所述千斤顶(5)从上到下依次设于所述钢制反力架(2)内部，所述传感器(3)设于所述亚克力加载模具(4)上，所述千斤顶(5)用于对所述亚克力加载模具(4)施加力；且所述亚克力加载模具(4)、所述传感器(3)和所述千斤顶(5)的竖向中轴线与所述钢制反力架(2)的上下钢板的形心连线重合。

4.如权利要求1所述的基于CT扫描的建材抗压性能及损伤动态测试方法，其特征在于，

所述加载采用力控制的加载模式，且加载速率为1kN/min；

所述开裂荷载为观察到待测建筑材料标准试件表面出现第一条受力裂缝对应的荷载；

所述峰值荷载为加载过程中的最大荷载；

所述极限荷载为加载至峰值荷载并下降至80％对应的荷载。

5.如权利要求1所述的基于CT扫描的建材抗压性能及损伤动态测试方法，其特征在于，还包括：

将待测建筑材料标准试件放置于加载装置中后，采用几何对中法使待测建筑材料标准试件相邻侧面中线与加载板中线重合，并采用湿沙垫平上下加载面、预压挤出多余湿沙的方式进行找平处理。

6.如权利要求1所述的基于CT扫描的建材抗压性能及损伤动态测试方法，其特征在于，还包括：

沿试件相互垂直的两个边划分扫描断面，设置CT扫描仪器的控制参数；其中，所述控制参数包括：试件尺寸、检测层有效厚度、空间分辨率、X-射线管最大电压、穿透厚度、扫描切层厚度。

7.如权利要求1所述的基于CT扫描的建材抗压性能及损伤动态测试方法，其特征在于，所述抗压强度的计算方法如下：

其中，P_i分别为10％峰值荷载、开裂荷载、峰值荷载、极限荷载，单位为N；A为试件理论受压面积，单位为mm²；f_i分别为对应于10％峰值荷载、开裂荷载、峰值荷载、极限荷载的抗压强度值，单位为N/mm²；其中，i＝1,2,3,4。

8.如权利要求1所述的基于CT扫描的建材抗压性能及损伤动态测试方法，其特征在于，所述受压应变的计算方法如下：

其中，Δl_i分别为10％峰值荷载、开裂荷载、峰值荷载、极限荷载对应的试件竖向压缩量，单位为mm；l为试件边长单位为mm；ε_i分别为对应于10％峰值荷载、开裂荷载、峰值荷载、极限荷载的受压应变；其中，i＝1,2,3,4。

9.如权利要求1所述的基于CT扫描的建材抗压性能及损伤动态测试方法，其特征在于，所述损伤因子的计算方法如下：

其中，ΔS_i分别为10％峰值荷载、开裂荷载、峰值荷载、极限荷载对应的扫描断面裂纹面积，单位为mm；S为扫描断面面积，单位为mm²；μ_i分别为对应于10％峰值荷载、开裂荷载、峰值荷载、极限荷载的损伤因子；其中，i＝1,2,3,4。