[发明专利]一种基于数字图像相关的示踪黏土研制方法

权利要求书

1.一种基于数字图像相关的示踪黏土研制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，测量高岭土和砂土的粒径分布；

步骤S2，根据高岭土和砂土的粒径分布，计算任意掺砂量下的黏土的粒径分布并测量黏土的塑性指数，按照ASTM规范D2487-11，得到任意掺砂量下的土的分类；

步骤S3，制备染色砂，具体包括：

步骤S31，准备砂土、乳液、固化剂和黑色精；

步骤S32，取一定量的砂土放入容器中，加入乳液，连续搅拌2-3分钟；

步骤S33，添加与乳液等量的黑色精，搅拌均匀，当砂颗粒被均匀染上色后，添加固化剂，继续搅拌5-6分钟；

步骤S34，将染色后的砂土在容器中摊平，放入一定温度的烘箱中，烘干一定时间后取出进行搅拌、分散，随后继续放入烘箱；

步骤S35，重复步骤S34的操作5-8次，直至染色砂土颗粒间无粘聚现象，再放入烘箱烘干8小时以上，得到染色砂；

步骤S4，将染色砂掺入高岭土中，并采用图像处理软件对不同掺砂量下的散斑效果进行评估，评估基准包括图像噪声值、图像匹配置信度、全场平均竖向位移、平均剪切应变和黏土特性；

步骤S5，根据评估结果得出最合适的染色砂掺量的示踪黏土。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字图像相关的示踪黏土研制方法，其特征在于：在步骤S1中，采用BT-9300HT激光粒度分布仪测量高岭土的粒径分布。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字图像相关的示踪黏土研制方法，其特征在于：在步骤S1中，采用密度计法或移液管法测量高岭土的粒径分布。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于数字图像相关的示踪黏土研制方法，其特征在于：在步骤S1中，采用筛分法测量砂土的粒径分布。

5.根据权利要求1所述的一种基于数字图像相关的示踪黏土研制方法，其特征在于：步骤S2中，采用液塑限联合测定仪测量黏土的塑性指数。

6.根据权利要求1所述的一种基于数字图像相关的示踪黏土研制方法，其特征在于：在步骤S3中，加入乳液的质量为砂土质量的3％-5％，添加的固化剂的质量为砂土质量的1％-2％。

7.根据权利要求1所述的一种基于数字图像相关的示踪黏土研制方法，其特征在于：在步骤S34中，烘箱温度为70℃，烘干时间为5分钟。

8.根据权利要求1所述的一种基于数字图像相关的示踪黏土研制方法，其特征在于：步骤S4中，分别对掺砂量为0％、10％、20％、30％、40％的黏土进行散斑效果评估。

9.根据权利要求8所述的一种基于数字图像相关的示踪黏土研制方法，其特征在于：采用基于DIC原理研发的VIC-2D图像处理软件对黏土的散斑效果评估。