砼(混凝土)外观质量缺陷主要包括以下方面:
表面不平整方面:如混凝土跑模,表面呈现波浪状,用3米直尺检查不符合质量检验评定标准要求。
表面密实度相关:
产生蜂窝、麻面、气泡及孔洞,表现为局部酥松,砂浆少石子多,石子间形成蜂窝状孔洞,导致混凝土不密实、强度低,表面粗糙、有小凹坑,外观不美观。
表面骨料显露、颜色不均匀及有砂痕产生。
钢筋相关问题:钢筋混凝土结构内的受力筋或箍筋等未被混凝土包裹形成露筋,影响钢筋与混凝土握裹,应力传递受影响,局部钢筋无保护层易锈蚀,造成结构不安全。
结构整体性方面:施工缝处混凝土结合不好,有缝隙或夹杂物形成缝隙夹层,影响结构物整体性。
二、砼外观质量缺陷处理相关的视觉检测课程内容设想
(一)视觉检测技术基础
机器视觉原理
机器视觉检测中,视觉相机把检测到的物体转换为图片信息,将图像的像素分布、亮度、颜色等信息转换为数字信号,图像处理系统运算处理这些信号来获得数据信息,再依据算法得到计算结果。这是机器视觉检测技术用于外观缺陷检测的基本原理,同样适用于砼外观质量缺陷检测。
常用视觉检测方法
在halcon视觉缺陷检测中有一些常用方法,如检测凹凸、污点瑕疵、划痕、裂缝、探伤等缺陷的方法,虽然没有专门针对砼,但可以借鉴其原理和技术思路用于砼外观质量缺陷的检测相关课程教学中。
(二)砼外观质量缺陷的视觉检测特点
特定缺陷的检测重点
表面不平整:检测表面波浪状起伏程度、错台等问题时,视觉检测要着重于获取准确的表面轮廓信息,对比标准模型或者设定的平整度范围。
表面密实度相关:对于蜂窝、麻面、气泡等缺陷,视觉检测需要关注表面的纹理特征、颜色差异等方面来判断缺陷的存在和严重程度。例如,蜂窝状孔洞可能导致表面颜色深浅不一、纹理不连续。
钢筋相关问题:检测露筋情况时,重点在于识别混凝土表面钢筋的暴露位置、暴露面积等情况。这可能需要对图像进行特殊处理,增强钢筋与混凝土的对比度以便更好地检测。
结构整体性方面:针对施工缝处的缝隙夹层,视觉检测要能够准确识别缝隙的宽度、长度以及夹杂物的情况。
环境因素影响及应对
砼结构一般处于建筑施工现场等复杂环境,存在粉尘、光照不均匀等情况。在视觉检测课程中需要教导如何采用合适的照明系统来减少阴影、增强对比度,以及如何对粉尘干扰进行图像预处理等内容。
(三)基于视觉检测的砼外观质量缺陷处理流程
检测环节
图像采集:使用合适分辨率和动态范围的相机,根据砼结构的大小和检测要求,确定合适的拍摄角度、距离等参数,以获取清晰准确的砼外观图像。
图像分析:利用机器视觉算法分析采集到的图像,识别出存在的外观质量缺陷类型、位置和严重程度等信息。例如通过边缘检测算法确定错台的位置和大小,通过区域分析判断蜂窝麻面的范围等。
处理决策环节
根据视觉检测得到的砼外观质量缺陷信息,制定相应的处理决策。如对于小面积的麻面可以采用表面修补的方法;对于露筋情况则需要根据露筋的严重程度决定是局部修补还是采取加固措施等。
处理实施与复查环节
在实施缺陷处理过程中,可以再次利用视觉检测技术对处理过程进行监控,确保处理效果符合要求。处理完成后,最后通过视觉检测进行复查,对比处理前后的图像数据,确认砼外观质量缺陷得到有效改善。