一种既有混凝土基体修复界面过渡区靶向调控方法及系统

本发明属于混凝土修复领域，尤其涉及一种既有混凝土基体修复界面过渡区靶向调控方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、在恶劣环境服役的混凝土基础设施，不可避免的在服役期内出现混凝土的劣化，如混凝土剥落，氯盐侵蚀混凝土开裂，混凝土被水流冲蚀。为了保障混凝土基础设施的正常服役甚至超长服役，混凝土基础设施面临修复，修复界面属于修复体系薄弱区，修复材料易发生脱粘，这对混凝土基础设施延寿带来了“反复”修复困境。修复界面薄弱是由于“边壁效应”使得修复界面氢氧化钙富集，择优取向，导致修复界面过渡区疏松，修复界面微纳尺度机械咬合力薄弱。对于修复界面微纳尺度机械咬合力靶向调控困难，微纳尺度机械咬合力受界面过渡区水化产物，未水化胶凝材料，孔的形成和分布的影响。

3、在现有技术中，公开号cn116577171a，提供了一种基于物相硬度差异评价修复界面过渡区的方法及系统，该方法能够确定修复界面过渡区厚度，这对界面性能调控具有指导意义，但是由于采用界面过渡区的三维高程粗糙度表征，修复界面过渡区产物的物相无法区分，因此无法精确修复界面过渡区产物的含量与分布，从而无法为既有混凝土基体修复界面靶向调控提供准确指导。

4、另外，现有技术研究的界面过渡区大多为：钢纤维或骨料和水泥基材料二者之间没有相似成分，而且骨料或钢纤维周围均被水泥基材料包围的情况，此时界面过渡轮廓可以形成闭合轮廓。但是，对于当既有混凝土和修复材料二者之间有相似成份，既有混凝土和修复材料二者会发生交互化学反应，且既有混凝土结构没有被修复材料包覆的情况，界面过渡区分析轮廓无法形成闭合轮廓，这样为界面过渡区物相分析及含量带来了难度，因此，现有的分析方法并不适用于既有混凝土和修复材料二者之间有相似成份且既有混凝土结构没有被修复材料包覆的情况，从而指导既有混凝土基体修复界面的靶向调控。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种既有混凝土基体修复界面过渡区靶向调控方法及系统，其适用于既有混凝土和修复材料之间存在相似成份，且既有混凝土结构未被修复材料包覆的情况，能够提高对既有混凝土基体修复界面靶向调控的精准性。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供了一种既有混凝土基体修复界面过渡区靶向调控方法。

4、一种既有混凝土基体修复界面过渡区靶向调控方法，其包括：

5、获取试样的既有混凝土基体修复界面过渡区边界轮廓线，并对其进行平移依次产生等距离的若干分隔线，形成若干分隔区间；

6、获取距离试样的既有混凝土修复界面不同距离的微观力学性能值，按照分隔区间来，计算出修复界面不同距离处每个分隔区间的微观力学性能均值；

7、获取试样的既有混凝土修复界面过渡区的各个分隔区间的物相分析结果，分别对修复界面不同距离处的所有分隔区间的各个物相含量求平均，得到修复界面不同距离处的每个分隔区间的物相含量均值；

8、将修复界面不同距离处的每个分隔区间的微观力学性能值与其对应的各个物相含量均值进行拟合，确定出影响微观力学性能值最大的物相类别；

9、根据微观力学性能值与影响其最大的物相的拟合关系，确定出设定微观力学性能值要求所对应的影响微观力学性能值最大的物相含量和分布，进而得到相匹配的修复材料的组份和配比调控方案。

10、作为一种实施方式，所述物相包括物相孔、水化产物和未水化胶凝材料。

11、作为一种实施方式，当物相孔为影响微观力学性能值最大的物相类别时，调整修复材料中的拌合物体系水胶比，以降低修复材料拌合物体系水胶比，减小修复材料孔含量，增强修复界面过渡区微观力学性能值。

12、作为一种实施方式，当未水化胶凝材料为影响微观力学性能值最大的物相类别时，将修复材料组份中引入火山灰效应组份的材料，或提升火山灰效应的组份材料的掺量。

13、作为一种实施方式，当水化产物为影响微观力学性能值最大的物相类别时，修复材料的优化方向为修复材料的水化产物含量调控，通过修复材料引入纳米材料组份，为水化产物提供成核位点。

14、作为一种实施方式，利用纳米压痕测试技术或显微硬度测试技术获取距离试样的既有混凝土修复界面不同距离的微观力学性能值。

15、作为一种实施方式，获取试样的既有混凝土基体修复界面过渡区边界轮廓线的过程为：

16、获取既有混凝土修复界面过渡区图像，将其中的既有混凝土区域及修复材料中的骨料均剔除成白色区域；

17、将剔除成白色区域后的图像进行亮度和对比度的调整；

18、以亮度和对比度调整后的图像中白色区域与图像灰色区域的交接线作为界面过渡区边界轮廓线。

19、作为一种实施方式，利用背散射图像分析获取试样的既有混凝土修复界面过渡区的各个分隔区间的物相分析结果。

20、作为一种实施方式，利用ct扫描(computed tomography，电子计算机断层扫描)分析获取试样的既有混凝土修复界面过渡区的各个分隔区间的物相分析结果。

21、本发明的第二个方面提供了一种既有混凝土基体修复界面过渡区靶向调控系统。

22、一种既有混凝土基体修复界面过渡区靶向调控系统，包括：

23、分隔区间划分模块，其用于获取试样的既有混凝土基体修复界面过渡区边界轮廓线，并对其进行平移依次产生等距离的若干分隔线，形成若干分隔区间；

24、微观力学性能均值计算模块，其用于获取距离试样的既有混凝土修复界面不同距离分布的微观力学性能值，按照分隔区间来计算出不同修复界面距离下的每个分隔区间的微观力学性能均值；

25、物相含量均值计算模块，其用于获取试样的既有混凝土修复界面过渡区的各个分隔区间的物相分析结果，分别对修复界面不同距离处的所有分隔区间的各个物相含量求平均，得到修复界面不同距离处的每个分隔区间的物相含量均值；

26、影响最大物相确定模块，其用于将修复界面不同距离处的每个分隔区间的微观力学性能均值与相应各个物相含量均值进行拟合，确定出影响微观力学性能值最大的物相类别；

27、修复材料调控方案确定模块，其用于根据微观力学性能值与影响其最大的物相的拟合关系，确定出设定微观力学性能值要求所对应的影响微观力学性能值最大的物相含量和分布，进而得到相匹配的修复材料的组份和配比调控方案。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

29、(1)本发明适用于既有混凝土和修复材料之间存在相似成份，且既有混凝土结构未被修复材料包覆的情况，通过查找既有混凝土基体修复界面过渡区边界轮廓线并通过平移构建分隔区间，为后续分隔区间的界面过渡区微观力学性能测试及物相分析，提供了边界条件，再结合修复界面不同距离处的微观力学性能均值与各个物相含量均值的拟合关系，实现了修复界面过渡区的物相表征与微观力学性能值之间的关系，确定出影响微观力学性能值最大的物相类别，最终反推出达到设定微观力学性能值要求的影响微观力学性能值最大的物相含量和分布，再结合调控修复材料的组份和配比，指导了界面过渡区粘结性能的精准调控。

30、(2)本发明将既有混凝土区域及修复材料中的骨料均剔除成白色区域，以亮度和对比度调整后的图像中白色区域与图像显示区域的交接线作为界面过渡区边界轮廓线，对边界轮廓线进行平移依次产生等距离的若干分隔线，形成了若干分隔区间，再对各个分隔区间内的物相进行分析，提高了物相分析的准确性，从而为对既有混凝土基体修复界面靶向调控，奠定了数据基础。

31、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。