砼(混凝土)外觀質(zhì)量缺陷主要包括以下方面:
表面不平整方面:如混凝土跑模,表面呈現(xiàn)波浪狀,用3米直尺檢查不符合質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求。
表面密實(shí)度相關(guān):
產(chǎn)生蜂窩、麻面、氣泡及孔洞,表現(xiàn)為局部酥松,砂漿少石子多,石子間形成蜂窩狀孔洞,導(dǎo)致混凝土不密實(shí)、強(qiáng)度低,表面粗糙、有小凹坑,外觀不美觀。
表面骨料顯露、顏色不均勻及有砂痕產(chǎn)生。
鋼筋相關(guān)問題:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的受力筋或箍筋等未被混凝土包裹形成露筋,影響鋼筋與混凝土握裹,應(yīng)力傳遞受影響,局部鋼筋無保護(hù)層易銹蝕,造成結(jié)構(gòu)不安全。
結(jié)構(gòu)整體性方面:施工縫處混凝土結(jié)合不好,有縫隙或夾雜物形成縫隙夾層,影響結(jié)構(gòu)物整體性。
二、砼外觀質(zhì)量缺陷處理相關(guān)的視覺檢測(cè)課程內(nèi)容設(shè)想
(一)視覺檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)
機(jī)器視覺原理
機(jī)器視覺檢測(cè)中,視覺相機(jī)把檢測(cè)到的物體轉(zhuǎn)換為圖片信息,將圖像的像素分布、亮度、顏色等信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),圖像處理系統(tǒng)運(yùn)算處理這些信號(hào)來獲得數(shù)據(jù)信息,再依據(jù)算法得到計(jì)算結(jié)果。這是機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)用于外觀缺陷檢測(cè)的基本原理,同樣適用于砼外觀質(zhì)量缺陷檢測(cè)。
常用視覺檢測(cè)方法
在halcon視覺缺陷檢測(cè)中有一些常用方法,如檢測(cè)凹凸、污點(diǎn)瑕疵、劃痕、裂縫、探傷等缺陷的方法,雖然沒有專門針對(duì)砼,但可以借鑒其原理和技術(shù)思路用于砼外觀質(zhì)量缺陷的檢測(cè)相關(guān)課程教學(xué)中。
(二)砼外觀質(zhì)量缺陷的視覺檢測(cè)特點(diǎn)
特定缺陷的檢測(cè)重點(diǎn)
表面不平整:檢測(cè)表面波浪狀起伏程度、錯(cuò)臺(tái)等問題時(shí),視覺檢測(cè)要著重于獲取準(zhǔn)確的表面輪廓信息,對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)模型或者設(shè)定的平整度范圍。
表面密實(shí)度相關(guān):對(duì)于蜂窩、麻面、氣泡等缺陷,視覺檢測(cè)需要關(guān)注表面的紋理特征、顏色差異等方面來判斷缺陷的存在和嚴(yán)重程度。例如,蜂窩狀孔洞可能導(dǎo)致表面顏色深淺不一、紋理不連續(xù)。
鋼筋相關(guān)問題:檢測(cè)露筋情況時(shí),重點(diǎn)在于識(shí)別混凝土表面鋼筋的暴露位置、暴露面積等情況。這可能需要對(duì)圖像進(jìn)行特殊處理,增強(qiáng)鋼筋與混凝土的對(duì)比度以便更好地檢測(cè)。
結(jié)構(gòu)整體性方面:針對(duì)施工縫處的縫隙夾層,視覺檢測(cè)要能夠準(zhǔn)確識(shí)別縫隙的寬度、長(zhǎng)度以及夾雜物的情況。
環(huán)境因素影響及應(yīng)對(duì)
砼結(jié)構(gòu)一般處于建筑施工現(xiàn)場(chǎng)等復(fù)雜環(huán)境,存在粉塵、光照不均勻等情況。在視覺檢測(cè)課程中需要教導(dǎo)如何采用合適的照明系統(tǒng)來減少陰影、增強(qiáng)對(duì)比度,以及如何對(duì)粉塵干擾進(jìn)行圖像預(yù)處理等內(nèi)容。
(三)基于視覺檢測(cè)的砼外觀質(zhì)量缺陷處理流程
檢測(cè)環(huán)節(jié)
圖像采集:使用合適分辨率和動(dòng)態(tài)范圍的相機(jī),根據(jù)砼結(jié)構(gòu)的大小和檢測(cè)要求,確定合適的拍攝角度、距離等參數(shù),以獲取清晰準(zhǔn)確的砼外觀圖像。
圖像分析:利用機(jī)器視覺算法分析采集到的圖像,識(shí)別出存在的外觀質(zhì)量缺陷類型、位置和嚴(yán)重程度等信息。例如通過邊緣檢測(cè)算法確定錯(cuò)臺(tái)的位置和大小,通過區(qū)域分析判斷蜂窩麻面的范圍等。
處理決策環(huán)節(jié)
根據(jù)視覺檢測(cè)得到的砼外觀質(zhì)量缺陷信息,制定相應(yīng)的處理決策。如對(duì)于小面積的麻面可以采用表面修補(bǔ)的方法;對(duì)于露筋情況則需要根據(jù)露筋的嚴(yán)重程度決定是局部修補(bǔ)還是采取加固措施等。
處理實(shí)施與復(fù)查環(huán)節(jié)
在實(shí)施缺陷處理過程中,可以再次利用視覺檢測(cè)技術(shù)對(duì)處理過程進(jìn)行監(jiān)控,確保處理效果符合要求。處理完成后,最后通過視覺檢測(cè)進(jìn)行復(fù)查,對(duì)比處理前后的圖像數(shù)據(jù),確認(rèn)砼外觀質(zhì)量缺陷得到有效改善。