显微CT扫描南京粉砂空间孔隙结构的精细化表征

• 作者: 唐心煜 张巍 徐炎达 施斌 梁小龙 肖瑞
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 显微CT 南京粉砂 阈值分割 三维重构 表征单元体 孔隙率 定向性 孔径分布
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 短文
• 页码范围: 683-689
• 页数: 7页
• 分类号: TU411
• 语种: 中文
• DOI: 10.11779/CJGE201704013

摘要

孔隙结构是反映土体物理、力学性质变化的本征指标,传统医用CT分辨率尺度不足以辨识表征岩土体细观结构的单个颗粒或孔隙.使用了14μm高空间分辨率的工业显微CT,对砂雨法生成的南京粉砂试样进行了扫描.对CT图像预处理后所得二值数字图像序列进行了三维重构,实现了任意表征单元体(REV)提取,并可对REV采用三维二值矩阵加以表征与定量分析.通过分析断层图像序列,计算出土样整体的体积孔隙率,与实验孔隙率误差仅3.93%.沿试样高度计算表观孔隙率在20.97%~46.77%范围内波动.从试样底部一REV中提取出水平方向、与水平面成60°角以及两正交垂直方向共4个典型切面,对其孔隙定向性进行统计分析,结果表明,水平切面具有最小主定向角,两正交垂直切面中,一个具有最大主定向角,另一具有最小各向异性率,斜切面孔隙呈近似等向分布,无明显定向性.采用孔隙网络模型进行空间孔径定量分析,结果发现,所提取出3个REV的最大孔径分布在629~696μm,最小孔径分布在54~77μm,平均孔径分布在166~185μm,孔径分布在100~200μm范围内最为集中.方法可用于热、水、力等各类因素作用下土体空间孔隙结构的无损定量分析.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	施斌	南京大学地球科学与工程学院	291	5962	43.0	65.0
2	张巍	南京大学地球科学与工程学院	51	428	12.0	19.0
3	梁小龙	南京大学地球科学与工程学院	4	15	2.0	3.0
4	唐心煜	南京大学地球科学与工程学院	3	13	2.0	3.0
5	徐炎达	南京大学地球科学与工程学院	2	17	2.0	2.0
6	肖瑞	南京大学地球科学与工程学院	6	15	1.0	3.0