Name: 界面遷移帯における凝集表面形態の測定(ITZ) (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-12-16T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 59 s
Description: 学ぶ セメント系材料の界面遷移帯（ITZ）における凝集表面形態の影響を、デジタル画像処理とK-meansクラスタリングを用いて定量的に解析する手法です。SEM-BSE画像解析により、表面粗さと空隙率勾配の関係を明らかにします。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

著者らは、中国国家キーR&Dプログラム(2017YFB0309904)、中国国立自然科学財団(Grant Nos. 51508090および51808188)、973プログラム(2015CB655100)、国家キーラボラトリーからの財政支援を感謝して認める高性能土木材料 (2016CEM005).また、江蘇県建築科学研究所と高性能土木材料国家キー研究所が研究プロジェクトに資金を提供してくださったことも大変お知り合いです。

1. 単一のセラミック粒子によるモデルコンクリートの調製
<ol><li>金型製剤<ol>
<li>ブラシを使用して金型(25 mm x 25 mm x 25 mm)を洗浄し、金型の内面に不純物がないことを確認します。</li>
		<li>別のブラシを使用して、金型の内面にディーゼル油を均一に塗布し、金型を簡単に放出します。 注:ここでは、モルタルやコンクリートの調製に一般的な金型を使用しませんでした。セラミック粒子の直径は約15mmであるため、長さ約30mmの立方体プラスチック金型がサンプル調製に使用されます。プラスチック金型のサイズがセラミック粒子よりも大きいことを確認します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>モデルコンクリートの成形<ol>
<li>電子バランスのセメント1,000 gと水の350 gの重量を量る(セメント質量比に設計された水は0.35です)。</li>
		<li>5 Lミキシングポットを濡れたタオルで拭いて湿らせて湿らせておきます。混合ポットに350gの水と1,000gのセメントを順次加えます。ミキサーにミキシングポットを置き、攪拌位置に上げます。</li>
		<li>65 rpmで90sを混ぜ、混合物を30sのために静止させます。この期間中、ポットの内壁にペーストを削り取ります。次いで、さらに60sのために130rpmで混合する。</li>
		<li>ミキサーからポットを取り出し、セラミック粒子をペーストに入れ、手動でセメントペーストとよく混ぜます。</li>
		<li>半分はよく混合新鮮なセメントペーストで金型を充填します。</li>
		<li>セメントペーストの上面にセラミック粒子を置き、残りの金型をセメントペーストで満たします。余分なセメントペーストをスクレーパーナイフで拭き取り、振動テーブル上の金型を50±3Hzで1分間振動させます。</li>
		<li>湿気の蒸発を防ぐために、金型表面をクリングフィルムで密閉します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>硬化<ol>
<li>24時間(20±1°C、相対湿度95%±5%)の硬化室で検体を硬化させます。</li>
		<li>金型から検体を取り出し、同じ環境条件下で28dの検体をさらに硬化させる。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 走査型電子顕微鏡製剤
<ol><li>マトリックス内部のセラミック粒子の測定<ol>
<li>X線コンピュータ断層撮影で検体をスキャンし、スライス31のスタックを得る。</li>
		<li>セラミック粒子が最も大きく見えるスライスを大まかに選択します。セラミック粒子の境界を円でフィットさせ、円の中心をセラミック粒子の幾何学的中心として決定します。セメントマトリックスとセラミック粒子の灰色の値の差により、各CTスライスに粒子の粗い境界が現れます(図1)。</li>
	</ol>
</li>
	<li>切断<ol>
<li>切断機でセラミック粒子の幾何学的中心を通して、立方体標本を2つの部分に切断します。図132は、切断方向を示す模式図である。 注:セラミック粒子は2つの等しい部分に分割され、標本は2つの正確に等しい半分に切断されませんでした。セラミック粒子が立方体標本の正確な中心にある場合、標本は2つの等しい半分に分割されます。しかし、実際の状況では、セラミック粒子は、典型的には、標本の正確な中心にない。</li>
	</ol>
</li>
	<li>水和終了<ol>
<li>2つの部分をイソプロピルアルコールに浸す(≥99.5%)室温で3日間、無制限の水を除去し、内部水和プロセスを終了します。イソプロピルアルコール溶液を24時間ごとに交換してください。</li>
		<li>2つの部分を7日間でも真空乾燥に入れ、40°Cの温度で乾燥させます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>微細構造の固化<ol>
<li>指を使って、2つの円筒形のプラスチック型(直径31mm、高さ25mm)の内面をデモルディングペーストで塗りつぶします。金型はすべて底面取り外し可能です。</li>
		<li>サンプルの各部分を各金型に配置し、表面を下向きにします。</li>
		<li>紙コップに50gの低粘度エポキシ樹脂を入れ、さらに5gの硬化剤を加える。手動で2分間木製の棒で混合物をかき混ぜます。</li>
		<li>混合物と一緒に紙コップと一緒に冷たい取り付け機に金型を入れます。</li>
		<li>コールドマウントマシンで真空を開始し、各サンプルと合流するまでエポキシ樹脂を金型に注ぎます。</li>
		<li>エポキシ樹脂が固まるまで、冷間取り付け機に金型を24時間保管してください。</li>
		<li>各金型の底部を取り外し、サンプルを絞り出します。真空乾燥オーブンにサンプルを保管してください。</li>
	</ol>
</li>
	<li>研削・研磨<ol>
<li>SiC紙とアルコールを300rpmの速度で自動研磨機の潤滑剤として粉砕し、それぞれ3分間(180グリット、300グリット、600グリット、1200グリット)を行います。</li>
		<li>フランネレットを自動研磨機のターンテーブルに取り付けます。</li>
		<li>フランネレットのサンプルを3μm、1μm、0.25μmのダイヤモンドペーストで150rpmの速度で15分間研磨します。</li>
		<li>各粉砕および研磨工程の後、洗浄溶媒としてアルコールと超音波洗浄機の破片を除去します。</li>
		<li>各サンプルは、検査対象の各表面を上に向けてサンプルと同じサイズのプラスチックボックスに保管して、試験面に傷が付かないようにします。</li>
		<li>真空ドライオーブン32にサンプルを含む箱を保管してください。 メモ:研削および研磨プロセスは、自動研磨機で完了することができ、最大6サンプルを同時に研磨することができます。研削および研磨時間は、セメントペーストと骨材の高さの違いを生じることなく、SEMの非常に滑らかな表面を得るために慎重に選択する必要があります。一般的なサンプルを図 232に示します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 後方散乱画像の取得と処理
<ol><li>取得<ol>
<li>自動スパッタコーターで真空環境で検査する表面に金箔の薄い層をスプレーします。</li>
		<li>サンプルの側面に粘着テープのストリップを置き、テスト面と反対側の表面を接続し、テスト表面を上向きにテストベンチに置きます。</li>
		<li>図 232に示すように、サンプルを移動してレンズを領域 1 に焦点を合かします。</li>
		<li>SEMを真空にし、後方散乱電子モードに変更します。倍率を1,000倍に設定し、画像をキャプチャする前に明るさとコントラストを慎重に調整します。</li>
		<li>集約境界の方向に沿ってレンズを集約の別の位置に移動し、別の画像を撮ります。この移動およびイメージングプロセスを少なくとも15回繰り返して、統計解析に十分な画像を得ることができるようにします。</li>
		<li>レンズを領域2と領域3に移動し、撮像処理を繰り返します。 注: 各イメージには、マトリックス、集計、および ITZ の 3 つのフェーズを含める必要があります。ITZは、別の2つの相の間に存在する狭いセクションであり、区別するのが難しいので、各画像にはセメントマトリックスと凝集体の両方を含める必要があります。</li>
	</ol>
</li>
	<li>処理<ol>
<li>最適フィットと 3 x 3 中央値フィルタで画像を事前に処理し、ノイズを低減し、ImageJ の異なるフェーズの境界を強化します。</li>
		<li>セラミック粒子の境界を手動でキャプチャし、ImageJ を使用して元のイメージからこのパーツを切り取ります。</li>
		<li>異なるしきい値を設定し、イメージをセグメント化して元の値と比較することにより、細孔相の上限しきい値を大まかに決定します。</li>
		<li>画像の残りの部分のグレースケール分布を取得します。細孔相の大まかに決定された上限しきい値の周りに分布曲線の2つの近似直線部分を選択します。これら 2 つのパーツを直線曲線にフィットすると、交点がこのイメージの正確な上限しきい値として設定されます (図 3c 32を参照)。</li>
		<li>この値を使用してセグメンテーションを行い、バイナリ イメージを元のグレースケール イメージと比較して、最終的なしきい値を決定します。</li>
		<li>グレースケールイメージを、細孔相を表す白(グレー値 = 255)のバイナリイメージに変換し、固体相を表す黒(グレー値= 0)を表します。 注:明るさとコントラストは、同じサンプルから得られた異なる画像に対して同じに保たれるため、閾値の正確な決定はオーバーフローポイント法33と呼ばれる。上限しきい値が正確に決定されると、この値を同じサンプルから取得した他の画像に適用できます。</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. データ処理
<ol><li>ITZ厚さ決定<ol>
<li>strip_delineation幅が 5 μm の 20 個の連続したストリップを、集合サーフェスから開始してバルク ペーストに入る方向にキャプチャされた境界に沿って、20 個の連続したストリップを区切ります (図 3d32を参照)。</li>
		<li>各ストリップのしきい値よりも小さいグレーの値を持つピクセル数をカウントし、各ストリップに含まれる合計ボクセルの数で値を正規化します。正規化された各値は、各ストリップの空隙率として表示されます。</li>
		<li>すべての画像のカウントと正規化のプロセスを繰り返します。異なる画像から同じストリップ番号の空隙率プロファイルを平均化します。</li>
		<li>凝集面から離れた距離の関数として、空隙率分布グラフを描画します。ITZ の厚みとして空隙率が安定する曲線上の変曲点を決定します。 注: 各ストリップの数と幅は異なる場合があります。線引きストリップの幅の合計にすべての ITZ が含まれていることを確認します。以前の研究によると、ITZの厚さは20〜50μm13の間の範囲です。ITZを拡大した一部のモデルコンクリートサンプルでも、この値は70μm34、35を超えません。</li>
	</ol></li>
	<li>凝集面粗さ(SR)特性評価<ol>
<li>手動でキャプチャした境界をカーブとして保存します。Eq. (1) と Eq. (2) に従って、最小二乗アルゴリズムに基づいて、不規則な境界を直線と円の円弧の両方に合わせます。 <img align="center" alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/60245/60245eq1.jpg">(1) <img align="center" alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/60245/60245eq2.jpg">(2) (a,b) は継ぎ手の円の中心である。</li>
		<li>元の不規則な境界とフィットする滑らかな曲線の間の偏差をサーフェス粗さ(SR)として定義します。</li>
		<li>直線の場合は、境界上の各ピクセルの中心の垂直距離の絶対値を継ぎ線に平均してSRsを計算します。 <img align="center" alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/60245/60245eq3.jpg">(3) n は各境界に含まれるピクセル数で、(xi, yi) は境界上の i 番目のピクセルの座標です。</li>
		<li>円弧の場合は、SRCを次のように定義します。 <img align="center" alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/60245/60245eq4.jpg">(4)</li>
		<li>各境界の SRSおよび SRCの値を比較し、この曲線の最終的な表面粗さとして最小値を決定します(付属のsurface_roughness_calculation.mファイルを使用)。 注: 境界のサーフェス粗さは、滑らかなベースライン カーブに対して定義する必要があります。直線と円線の両方を以下の理由で使用した。球状のセラミック粒子の境界は2Dで円のように見えますが、一部のローカル領域は直線に対してより魅力的に見えます。</li>
	</ol></li>
	<li>K-平均クラスタリング<ol>
<li>Eq. (5) に従って界面遷移ゾーン内の空隙率勾配を記述する勾配指数(SL)を定義します。 <img align="center" alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/60245/60245eq5.jpg">(5) ここで、φmaxは第1ストリップの空隙率(0μm~5μm)、φ分は第6ストリップ(25μm~30μm)の空隙率の値です。</li>
		<li>各境界の SR と SL を組み合わせて観測します。また、n 個の境界と ITZ の合計については、クラスタ {(SR 1,SL1),(SR2,SL2),... , (SRn,SLn)} として保存する n 個の観測値が存在します。</li>
		<li>K-means クラスタリング36、37アルゴリズム(含まれているk_means_clustering.mファイルを使用)をすべての観測値に適用し、それぞれ粗く滑らかな凝集面群の 2 つのクラスターに分割します。</li>
		<li>大まかなクラスターでの ITZ の空隙率分布をそれぞれ平均します。2 つのクラスター間の平均気孔率分布を比較します。 注:本明細書において、K-meansクラスタリングは、もともと信号処理で使用され、現在データマイニングにおけるクラスター分析に広く適用されているベクトル量子化の方法である。この方法の目的は、観測値を 2 つ以上のサブグループに分割することです。</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol><li>Scrivener, K. L., Crumbie, A. K., Laugesen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Interfacial+Transition+Zone+%28ITZ%29+Between+Cement+Paste+and+Aggregate+in+Concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Interface+Science%22%5BJournal%5D)">The Interfacial Transition Zone (ITZ) Between Cement Paste and Aggregate in Concrete.</a> Interface Science. 12 (4), 411-421 (2004).</li>
<li>Scrivener, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Backscattered+electron+imaging+of+cementitious+microstructures%3A+understanding+and+quantification%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Composites%22%5BJournal%5D)">Backscattered electron imaging of cementitious microstructures: understanding and quantification.</a> Cement and Concrete Composites. 26 (8), 935-945 (2004).</li>
<li>Houst, Y. F., Sadouki, H., Wittmann, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+aggregate+concentration+on+the+diffusion+of+CO2+and+O2%5BTitle%5D)+AND+%22Concrete%22%5BJournal%5D)">Influence of aggregate concentration on the diffusion of CO2 and O2.</a> Concrete. , 279-288 (1993).</li>
<li>Halamickova, P., Detwiler, R. J., Bentz, D. P., Garboczi, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water+permeability+and+chloride+ion+diffusion+in+portland+cement+mortars%3A+Relationship+to+sand+content+and+critical+pore+diameter%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+%26+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">Water permeability and chloride ion diffusion in portland cement mortars: Relationship to sand content and critical pore diameter.</a> Cement & Concrete Research. 25 (4), 790-802 (1995).</li>
<li>Yang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-situ+X-ray+computed+tomography+characterisation+of+3D+fracture+evolution+and+image-based+numerical+homogenisation+of+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Composites%22%5BJournal%5D)">In-situ X-ray computed tomography characterisation of 3D fracture evolution and image-based numerical homogenisation of concrete.</a> Cement and Concrete Composites. 75, 74-83 (2017).</li>
<li>Skarżyński, Ł, Nitka, M., Tejchman, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modelling+of+concrete+fracture+at+aggregate+level+using+FEM+and+DEM+based+on+X-ray+%C2%B5CT+images+of+internal+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Engineering+Fracture+Mechanics%22%5BJournal%5D)">Modelling of concrete fracture at aggregate level using FEM and DEM based on X-ray µCT images of internal structure.</a> Engineering Fracture Mechanics. 147, 13-35 (2015).</li>
<li>Königsberger, M., Pichler, B., Hellmich, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micromechanics+of+ITZ-Aggregate+Interaaction+in+Concrete+Part+II%3A+Stength+Upscaling%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Ceramic+Society%22%5BJournal%5D)">Micromechanics of ITZ-Aggregate Interaaction in Concrete Part II: Stength Upscaling.</a> Journal of the American Ceramic Society. 97 (2), 543-551 (2014).</li>
<li>Shahbazi, S., Rasoolan, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Meso-scale+finite+element+modeling+of+non-homogeneous+three-phase+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Case+Studies+in+Construction+Materials%22%5BJournal%5D)">Meso-scale finite element modeling of non-homogeneous three-phase concrete.</a> Case Studies in Construction Materials. 6, 29-42 (2017).</li>
<li>Akçaoğlu, T., Tokyay, M., Çelik, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+the+ITZ+microcracking+via+scanning+electron+microscope+and+its+effect+on+the+failure+behavior+of+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">Assessing the ITZ microcracking via scanning electron microscope and its effect on the failure behavior of concrete.</a> Cement and Concrete Research. 35 (2), 358-363 (2005).</li>
<li>Chang, H., Feng, P., Lyu, K., Liu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+method+for+assessing+C-S-H+chloride+adsorption+in+cement+pastes%5BTitle%5D)+AND+%22Construction+%26+Building+Materials%22%5BJournal%5D)">A novel method for assessing C-S-H chloride adsorption in cement pastes.</a> Construction & Building Materials. 225, 324-331 (2019).</li>
<li>Wang, P., Jia, Y., Li, T., Hou, D., Zheng, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+dynamics+study+on+ions+and+water+confined+in+the+nanometer+channel+of+Friedel%27s+salt%3A+structure+dynamics+and+interfacial+interaction%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Chemistry+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Molecular dynamics study on ions and water confined in the nanometer channel of Friedel's salt: structure dynamics and interfacial interaction.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 20, 27049-27058 (2018).</li>
<li>Ma, H., Li, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Multi-Aggregate+Approach+For+Modeling+The+Interfacial+Transition+Zone+In+Concrete%5BTitle%5D)+AND+%22ACI+Materials+Journal%22%5BJournal%5D)">A Multi-Aggregate Approach For Modeling The Interfacial Transition Zone In Concrete.</a> ACI Materials Journal. 111 (2), (2014).</li>
<li>Yun, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+ITZ+in+ternary+blended+cementitious+composites%3A+Experiment+and+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Construction+%26+Building+Materials%22%5BJournal%5D)">Characterization of ITZ in ternary blended cementitious composites: Experiment and simulation.</a> Construction & Building Materials. 41 (2), 742-750 (2013).</li>
<li>Garboczi, E. J., Bentz, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Digital+simulation+of+the+aggregate-cement+paste+interfacial+zone+in+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22International+Conference+on+Electric+Information+and+Control+Engineering+%28ICEICE%29%2C+2011%22%5BJournal%5D)">In Digital simulation of the aggregate-cement paste interfacial zone in concrete.</a> International Conference on Electric Information and Control Engineering (ICEICE), 2011. , 196-201 (2011).</li>
<li>Winslow, D. N., Cohen, M. D., Bentz, D. P., Snyder, K. A., Garboczi, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Percolation+and+pore+structure+in+mortars+and+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+%26+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">Percolation and pore structure in mortars and concrete.</a> Cement & Concrete Research. 24 (1), 25-37 (1994).</li>
<li>Simões, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Mechanical+Characterization+of+Fiber%2FPaste+and+Aggregate%2FPaste+Interfaces+%28ITZ%29+in+Reinforced+Concrete+with+Fibers%22">Mechanical Characterization of Fiber/Paste and Aggregate/Paste Interfaces (ITZ) in Reinforced Concrete with Fibers</a>. , IST-Universidade de Lisboa. PhD Thesis in Civil Engineering (2018).</li>
<li>Xiao, J., Li, W., Sun, Z., Lange, D. A., Shah, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Properties+of+interfacial+transition+zones+in+recycled+aggregate+concrete+tested+by+nanoindentation%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Composites%22%5BJournal%5D)">Properties of interfacial transition zones in recycled aggregate concrete tested by nanoindentation.</a> Cement and Concrete Composites. 37, 276-292 (2013).</li>
<li>Bentz, D. P., Garboczi, E. J., Stutzman, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computer+Modelling+of+the+Interfacial+Transition+Zone+in+Concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Interfaces+in+Cementitious+Composites%22%5BJournal%5D)">Computer Modelling of the Interfacial Transition Zone in Concrete.</a> Interfaces in Cementitious Composites. , 107-116 (1993).</li>
<li>Kai, L., Wei, S., Changwen, M., Honglei, C., Yue, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+characterization+of+pore+morphology+in+hardened+cement+paste+via+SEM-BSE+image+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Construction+%26+Building+Materials%22%5BJournal%5D)">Quantitative characterization of pore morphology in hardened cement paste via SEM-BSE image analysis.</a> Construction & Building Materials. 202, 589-602 (2019).</li>
<li>Ondracek, G. Quantitative stereology. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOndracek%2C+G+%22Journal+of+Nuclear+Materials%22">Journal of Nuclear Materials</a>. Underwood, E. 42 (2), Addison-Wesley Publishing Company. London. 237-237 (1972).</li>
<li>Xu, J., Wang, B., Zuo, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modification+effects+of+nanosilica+on+the+interfacial+transition+zone+in+concrete%3A+A+multiscale+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Composite%22%5BJournal%5D)">Modification effects of nanosilica on the interfacial transition zone in concrete: A multiscale approach.</a> Cement and Concrete Composite. 81, 1-10 (2017).</li>
<li>Zhu, Z., Chen, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZhu%2C+Z+%22Overestimation+of+ITZ+thickness+around+regular+polygon+and+ellipse+aggregate%22">Overestimation of ITZ thickness around regular polygon and ellipse aggregate</a>. , Pergamon Press, Inc. 205-218 (2017).</li>
<li>Head, M. K., Wong, H. S., Buenfeld, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterising+aggregate+surface+geometry+in+thin-sections+of+mortar+and+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">Characterising aggregate surface geometry in thin-sections of mortar and concrete.</a> Cement and Concrete Research. 38 (10), 1227-1231 (2008).</li>
<li>Gao, Y., De Schutter, G., Ye, G., Tan, Z., Wu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ITZ+microstructure%2C+thickness+and+porosity+in+blended+cementitious+composite%3A+Effects+of+curing+age%2C+water+to+binder+ratio+and+aggregate+content%5BTitle%5D)+AND+%22Composites+Part+B%3A+Engineering%22%5BJournal%5D)">The ITZ microstructure, thickness and porosity in blended cementitious composite: Effects of curing age, water to binder ratio and aggregate content.</a> Composites Part B: Engineering. 60, 1-13 (2014).</li>
<li>Erdem, S., Dawson, A. R., Thom, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+the+micro-+and+nanoscale+local+mechanical+properties+of+the+interfacial+transition+zone+on+impact+behavior+of+concrete+made+with+different+aggregates%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">Influence of the micro- and nanoscale local mechanical properties of the interfacial transition zone on impact behavior of concrete made with different aggregates.</a> Cement and Concrete Research. 42 (2), 447-458 (2012).</li>
<li>Elsharief, A., Cohen, M. D., Olek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+aggregate+size%2C+water+cement+ratio+and+age+on+the+microstructure+of+the+interfacial+transition+zone%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+%26+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">Influence of aggregate size, water cement ratio and age on the microstructure of the interfacial transition zone.</a> Cement & Concrete Research. 33 (11), 1837-1849 (2003).</li>
<li>Pan, T., Tutumluer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+Coarse+Aggregate+Surface+Texture+Using+Image+Analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Testing+%26+Evaluation%22%5BJournal%5D)">Quantification of Coarse Aggregate Surface Texture Using Image Analysis.</a> Journal of Testing & Evaluation. 35 (2), 177-186 (2006).</li>
<li>Erdogan, S. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+shape+analysis+of+coarse+aggregates%3A+New+techniques+for+and+preliminary+results+on+several+different+coarse+aggregates+and+reference+rocks%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+%26+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional shape analysis of coarse aggregates: New techniques for and preliminary results on several different coarse aggregates and reference rocks.</a> Cement & Concrete Research. 36 (9), 1619-1627 (2006).</li>
<li>Santos, B. O., Valença, J., Fowler, D. W., Saleh, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Livings+patterns+on+concrete+surfaces+with+biological+stains+using+hyperspectral+images+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Structural+Control+and+Health+Monitoring%22%5BJournal%5D)">Livings patterns on concrete surfaces with biological stains using hyperspectral images processing.</a> Structural Control and Health Monitoring. , (2019).</li>
<li>Santos, B. O., Valença, J., Júlio, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Classification+of+biological+colonization+on+concrete+surfaces+using+false+colour+HSV+images%2C+including+near-infrared+information%5BTitle%5D)+AND+%22Optical+Sensing+and+Detection+V%2C+International+Society+for+Optics+and+Photonics%22%5BJournal%5D)">In Classification of biological colonization on concrete surfaces using false colour HSV images, including near-infrared information.</a> Optical Sensing and Detection V, International Society for Optics and Photonics. , 106800(2018).</li>
<li>Stock, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+X-ray+microtomography+applied+to+materials%5BTitle%5D)+AND+%22International+Materials+Reviews%22%5BJournal%5D)">Recent advances in X-ray microtomography applied to materials.</a> International Materials Reviews. 53 (3), 129-181 (2013).</li>
<li>Lyu, K., Garboczi, E. J., She, W., Miao, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+rough+vs.+smooth+aggregate+surfaces+on+the+characteristics+of+the+interfacial+transition+zone%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Composites%22%5BJournal%5D)">The effect of rough vs. smooth aggregate surfaces on the characteristics of the interfacial transition zone.</a> Cement and Concrete Composites. 99, 49-61 (2019).</li>
<li>Wong, H. S., Head, M. K., Buenfeld, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pore+segmentation+of+cement-based+materials+from+backscattered+electron+images%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+%26+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">Pore segmentation of cement-based materials from backscattered electron images.</a> Cement & Concrete Research. 36 (6), 1083-1090 (2006).</li>
<li>Liao, K. -Y., Chang, P. -K., Peng, Y. -N., Yang, C. -C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+study+on+characteristics+of+interfacial+transition+zone+in+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">A study on characteristics of interfacial transition zone in concrete.</a> Cement and Concrete Research. 34 (6), 977-989 (2004).</li>
<li>Barnes, B. D., Diamond, S., Dolch, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+contact+zone+between+portland+cement+paste+and+glass+%E2%80%9Caggregate%E2%80%9D+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+%26+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">The contact zone between portland cement paste and glass “aggregate” surfaces.</a> Cement & Concrete Research. 8 (2), 233-243 (1978).</li>
<li>Hamerly, G., Elkan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alternatives+to+the+k-means+algorithm+that+find+better+clusterings%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+eleventh+international+conference+on+Information+and+knowledge+management%2C+ACM%22%5BJournal%5D)">Alternatives to the k-means algorithm that find better clusterings.</a> Proceedings of the eleventh international conference on Information and knowledge management, ACM. , 600-607 (2002).</li>
<li>Celebi, M. E., Kingravi, H. A., Vela, P. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCelebi%2C+ME+%22A+comparative+study+of+efficient+initialization+methods+for+the+k-means+clustering+algorithm%22">A comparative study of efficient initialization methods for the k-means clustering algorithm</a>. , Pergamon Press, Inc. 200-210 (2013).</li>
<li>Lu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+mortars+using+real-shaped+sand+particles+and+uniform+thickness+interfacial+transition+zones%3A+Artifacts+seen+in+2D+slices%5BTitle%5D)+AND+%22Cement+and+Concrete+Research%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional mortars using real-shaped sand particles and uniform thickness interfacial transition zones: Artifacts seen in 2D slices.</a> Cement and Concrete Research. , (2018).</li>
<li>Gao, Y., De Schutter, G., Ye, G., Huang, H., Tan, Z., Wu, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porosity+characterization+of+ITZ+in+cementitious+composites%3A+Concentric+expansion+and+overflow+criterion%5BTitle%5D)+AND+%22Construction+and+Building+Materials%22%5BJournal%5D)">Porosity characterization of ITZ in cementitious composites: Concentric expansion and overflow criterion.</a> Construction and Building Materials. 38, 1051-1057 (2013).</li>
<li>Celebi, M. E., Kingravi, H. A., Vela, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparative+study+of+efficient+initialization+methods+for+the+k-means+clustering+algorithm%5BTitle%5D)+AND+%22Expert+Systems+with+Applications%22%5BJournal%5D)">A comparative study of efficient initialization methods for the k-means clustering algorithm.</a> Expert Systems with Applications. 40 (1), 200-210 (2013).</li>
</ol>

我々は、この原稿が私たちのオリジナル作品であり、リストされているすべての著者が原稿を承認し、この論文に利益相反がないことを確認します。

X-CT技術を適用してセラミック粒子の幾何学的中心を大まかに決定し、解析された表面が粒子の赤道を通ることを保証した。したがって、2Dアーティファクトによって引き起こされるITZの厚さの過大評価は38を回避することができました。本明細書において、得られた結果の精度は、検査された表面の平坦性に大きく依存する。一般に、研削および研磨時間が長いほど、テスト用の十分に滑らかな表面に寄与します。しかし、セメントペーストとセラミック粒子との間の硬度が変化するため、研磨時間の延長が2相間の高さ差を生じやすくなり、得られたBSE画像上に100%の空隙率ギャップとして現れる。この効果を排除するために、粉砕および研磨戦略は、材料21、39の特性に応じて慎重に選択されるべきである。画像にこのようなギャップが存在したら、正確な凝集面ではなくセメントペーストの輪郭に沿って境界をキャプチャすることを選択しました。
ITZ プロパティは、空隙率勾配か...

メゾスコピックスケールでは、セメント系材料は、セメントペースト、凝集体、およびそれらの間の界面遷移帯(ITZ)からなる三相複合体とみなすことができます。ITZは、その増加した空隙率が攻撃的な種3、4の入り込みのためのチャネルとして機能する可能性があるため、しばしば弱いリンクとして扱われるか、または亀裂成長のためのより容易な経路を提供する5、6、7、8、9、10、11。その後、セメント系材料のマクロ性能を評価・予測するためにITZの特性を正確に特徴付することが非常に興味深い。
ITZを調査するために、その微細構造的特徴、形成機構、および影響因子12、13、14に対して、実験的および数値的方法の両方を用いて過剰な研究が行われている。機械的試験、輸送試験、水銀侵入ポロシメトリー(MIP)試験15、16およびナノインデント17を含むITZ特性評価のための様々な技術が結合されている。ITZは、主に壁効果、ならびに水膜、マイクロブリード、片側成長、およびゲルシネレシス18によって引き起こされることを広く受け入れられている。
過去20年間のデジタル画像処理法(DIP)の開発に伴い、ITZの形態学的特性(例えば、体積分率、厚さ、気孔勾配)を定量的に決定することができる。後方散乱電子検出器(BSE)を用いた走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた平面切片の検討に基づいて、ITZの3次元(3D)特徴は、立体学理論20を介して2D結果から導き出すことができる。SEM-BSE技術と同様に、ナノインデント技術も研磨面の検討に基づいているが、既存の相21の弾性率に焦点を当てている。しかしながら、SEM-BSE解析およびナノインデント試験の両方において、検査された断面が凝集面22から正常方向を通過することはめったにないので、ITZの厚さは過大評価され得る。しかし、これを蛍光3D共焦点顕微鏡と結合することで、ITZの過大評価を排除することができ、実際のITZ気孔率および無水セメント含有量が23得られた。
主にセメントペーストに焦点を当てた影響因子の過去の研究は、凝集体及びその表面テクスチャ24、25、26の役割を無視した。集合体の形状及び形態学的性質は、SEM又はX線コンピュータ断層撮影(X-CT)27、28から得られたデジタルスライスの定量分析に基づいて広く説明されている。しかし、ITZ領域の形成に対する凝集表面テクスチャの影響に着目した研究は行われていない。
そこで、SEM-BSE画像の定量解析とK平均クラスタリングアルゴリズムに基づくITZ微細構造形成に対する凝集表面形態の影響を調べるプロトコルを提示する。モデルコンクリート試料を、粗骨材として作用する球状セラミック粒子で調製した。X-CTは、試料を半分にする前に不透明なセメントマトリックス中の粒子の相対位置を大まかに決定するために使用された。SEM-BSE画像を得て処理した後、単一凝集体の周囲にITZの凹凸分布が認められた。また、画素レベルでの凝集表面テクスチャを記述するインデックス表面粗さ(SR)を定義した。K平均クラスタリングアルゴリズムは、もともと信号処理の領域で使用され、現在では画像クラスタリング29、30に広く使用され、表面粗さ(SR)と空隙率勾配(SL)との関係を確立するために導入された。

<table><tbody><tr><td>自動スパッタリングコー</td><td>ターCressington</td><td>108 Auto/SE</td><td></td></tr><tr><td>自動研磨機</td><td>Buehler</td><td>Phoenix4000</td><td></td></tr><tr><td>ブラシ</td><td>Huoniu</td><td>3#</td><td></td></tr><tr><td>Cement</td><td>China United Cement Corporation</td><td>P.I. 42.5</td><td></td></tr><tr><td>セメントペーストミキサー</td><td>無錫建設工学</td><td>NJ160</td><td></td></tr><tr><td>セラミック粒子</td><td>Haoqiang</td><td>&Phi;15 mm</td><td></td></tr><tr><td>しがみつくフィルム</td><td>Miaojie</td><td>65300</td><td></td></tr><tr><td>冷間埋込機</td><td>ビューラー</td><td>キャスト N' バック 1000</td><td></td></tr><tr><td>導電性テープ</td><td>日新株式会社</td><td>7311</td><td></td></tr><tr><td>カップ</td><td>ビューラー</td><td>20-8177-100</td><td></td></tr><tr><td>切断機</td><td>ビューラー</td><td>アイソメット 4000</td><td></td></tr><tr><td>円筒形プラスチック金型</td><td>ビューラー</td><td>20-8151-100</td><td></td></tr><tr><td>ダイヤモンドペースト</td><td>ビューラー</td><td>00060210、00060190、00060170</td><td></td></tr><tr><td>ディーゼル油</td><td>中国石油</td><td>0#</td><td></td></tr><tr><td>電子バランス</td><td>セトラ</td><td>BL-4100F</td><td></td></tr><tr><td>エポキシ樹脂</td><td>ビューラー</td><td>20-3453-128</td><td></td></tr><tr><td>硬化剤</td><td>ビューラー</td><td>20-3453-032</td><td></td></tr><tr><td>高精度切断機械</td><td>ビューラー</td><td>2215</td><td></td></tr><tr><td>画像 J</td><td>国立衛生研究所</td><td>1.52o</td><td></td></tr><tr><td>イソプロピルアルコール</td><td>Sinopharm</td><td>M0130-241</td><td></td></tr><tr><td>Matlab</td><td>MathWorks</td><td>R2014a</td><td></td></tr><tr><td>ペーパー</td><td>デリ</td><td>A4</td><td></td></tr><tr><td>プラスチックボックス</td><td>Beichen</td><td>3630</td><td></td></tr><tr><td>プラスチック金型</td><td>Youke</td><td>a = b =c=25mm</td><td></td></tr><tr><td>ポリッシュ フランネル</td><td>ビューラー</td><td>242150、00242050、00242100</td><td></td></tr><tr><td>離型剤</td><td>ビューラー</td><td>20-8186-30</td><td></td></tr><tr><td>走査型電子顕微鏡</td><td>FEI</td><td>Quanta 250</td><td></td></tr><tr><td>スクレイプ ナイフ</td><td>Jinzheng 建材</td><td>CD-3</td><td></td></tr><tr><td>SiC ペーパー</td><td>ビューラー</td><td>P180、P320、P1200</td><td></td></tr><tr><td>超音波洗浄機</td><td>ZhixinDLJ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>真空ボックス</td><td>Heheng</td><td>DZF-6020</td><td></td></tr>真空<tr><td>乾燥オーブン</td><td>ZK</td><td>ZK30</td><td></td></tr><tr><td>振動テーブル</td><td>Jianyi</td><td>GZ-75</td><td></td></tr>木<tr><td>の棒Buehler</td><td></td><td>20-8175</td><td></td></tr><tr><td>X線コンピュータ断層撮影</td><td>YXLON</td><td>Y.CT PRECISION S</td><td></td></tr></tbody></table>

界面遷移帯における凝集表面形態の測定(itz)

Determination of Aggregate Surface Morphology at the Interfacial Transition Zone (ITZ)

ここでは、凝集体周辺の界面遷移帯(ITZ)の不均一分布と、ITZの形成に対する凝集表面形態の影響を示す包括的な方法を提示する。まず、モデルコンクリート試料は、セメントマトリックスの中央部に球状セラミック粒子を用いて調製され、一般的なコンクリート/モルタルに用いられる粗骨材として作用する。設計された年齢まで硬化した後、試料をX線コンピュータ断層撮影法によってスキャンし、セメントマトリックス内のセラミック粒子の相対的な位置を決定する。ITZ の 3 つの場所が選択されます: 集計の上、集計の側面、および集計の下。一連の処置の後、サンプルはSEM-BSEの探知器によってスキャンされる。得られた画像をさらにデジタル画像処理法(DIP)を用いて処理し、ITZの定量特性を得た。表面形態は、デジタル画像に基づくピクセルレベルで特徴付けられている。その後、K-は、ITZ形成に対する表面粗さの影響を例示するために用いられるクラスタリング法を意味する。

集計の上のITZ領域の空隙率分布を、集計の側面、および集計の下に比較し、図432に示す。上面上のITZの空隙率は、集合体の側面または上のそれよりも小さく見え、より密度の高いITZ微細構造を示し、一方、集合体の下のITZは、マイクロブリードによる常に最も多孔性である。図432は、同じ凝集体の周りであっても、分布が不均一であることを示す。
凝集表面形態の効果を調べるために、図532に示すように、手動で捕捉された不規則な境界にそれぞれ直線と円弧が取り付けられる。青い線は元の不規則な境界で、継ぎ手の曲線は赤い線で表されます。選択した境界では、直線に近いように見えます。
定義された SR および SL パラメータの計算...

そこで、ITZ微細構造に対する凝集表面形態の影響を示すプロトコルを提案した。SEM-BSE画像を定量的に解析し、デジタル画像処理を通じてITZの空隙率勾配を得、さらにK-meansクラスタリングアルゴリズムを採用し、空隙率勾配と表面粗さの関係を確立しました。

界面遷移帯における凝集表面形態の測定(ITZ)

Here, we present a comprehensive method to illustrate the uneven distribution of the interfacial transition zone (ITZ) around the aggregate and the effect ...

セメント系材料における個々の遷移帯の形成に対する凝集面形態の効果を調べるプロトコルを提示する。実験方法とデータ処理法を組み合わせて、凝集面粗度がITZ形成に及ぼす影響を説明する。まず、モデルコンクリートの成形から始めます。電子バランスで1,000グラムのセメントと350グラムの水の重量を量り、5リットルの混合ポットを濡れたタオルで拭いて湿らします。鍋に水とセメントを加え、ミキサーの上に置き、攪拌位置に上げます。65 rpmで90秒間混ぜ、30秒間静かに座らせます。鍋の内壁のペーストで削ります。その後、さらに60秒間130 rpmで混ぜます。ミキサーからポットを取り出し、セラミック粒子をペーストに入れ、手でセメントペーストと十分に混ぜます。フレッシュなセメントペーストで金型を半分充填し、ペーストの上にセラミック粒子を置き、残りの金型をペーストで満たします。余分なセメントペーストをスクレーパーナイフで拭き取り、振動テーブルの上で1分間カビを振動させます。カビ表面をクリングフィルムでシールして、水分蒸発を防ぎます。24時間硬化室で標本を硬化させ、金型から試料を取り除き、同じ環境条件下で28日間硬化させます。X線コンピュータ断層撮影で標本をスキャンしてスライスの積み重ねを取得し、セラミック粒子が最大であるように見えるスライスを大まかに選択します。セラミック粒子の境界を円にフィットさせ、円の中心を粒子の幾何中心として決定します。切断機を使用して、セラミック粒子の幾何学的中心を通して標本を2つの部分に切断します。その後、2つの部分を3日間イソプロピルアルコールに浸して、無制限の水を取り除き、内部水和を終了します。イソプロピル溶液を24時間ごとに交換してください。真空乾燥オーブンで2つの部分を摂氏40度の温度で7日間乾燥させます。微細構造を固めるには、2つの円筒形プラスチック金型の内面をデモルディングペーストで塗りつぶすために指を使用します。下向きに検査する表面を持つ各金型にサンプルの一部を配置します。紙コップで、50グラムの低粘度エポキシ樹脂の重量を量り、5グラムの硬化剤を加え、混合物を手動で2分間かき混ぜます。紙コップと一緒に冷たい取り付け機に型を入れます。機械の真空を開始し、各サンプルと合体するまでエポキシ樹脂を金型に注ぎます。エポキシ樹脂を硬くするために24時間機械内の金型を保管してください。翌日、各金型の底部を取り出し、サンプルを絞り出します。真空乾燥オーブンに保管してください。準備ができたら、テキスト原稿に記載されているように自動研磨機でシリコン炭紙とアルコールでサンプルを粉砕します。次にフランネレットを機械のターンテーブルに取り付け、150rpmの速度で3、1、0.25マイクロメートルのダイヤモンドペーストでサンプルを磨きます。各粉砕と研磨ステップの後にアルコールで超音波クリーナーの破片を取り除きます。完了したら、各サンプルを表面を向いてプラスチック製の箱に保管し、真空乾燥オーブンに保管します。真空環境では、自動スパッタコーターで調べられる表面に金箔の薄い層をスプレーします。サンプルの側面に粘着テープを置いて、試験面と反対側の表面を接続し、テスト面を上向きにしてテストベンチにサンプルを置きます。サンプルを移動して領域1に焦点を当て、SEMを真空にして、後方散乱型電子モードに変えます。倍率を1000Xに設定し、明るさとコントラストを慎重に調整します。集約境界の方向に沿ってレンズを別の位置に移動し、別の画像を撮ります。統計分析のために少なくとも 15 個の画像を取得します。次に、領域 2 と 3 でイメージングプロセスを繰り返します。イメージングの後、画像Jを使用して、ノイズを低減し、異なるフェーズの境界を強化するために、3回、3回の中央分離帯フィルタで画像を退出します。セラミック粒子の境界を手動でキャプチャし、元の画像からこの部分をカットします。異なるしきい値を設定し、イメージをセグメント化して元の閾値と比較することで、ポアフェーズの上限しきい値を大まかに決定します。画像の残りの部分のグレースケール分布を取得します。カーブの約 2 つの線形部分を選択し、所定の上限しきい値のすぐ上に、この 2 つの部分を線形曲線に適合させます。交点は、この画像の正確な上限しきい値に設定されます。この値を使用して、セグメンテーションを実行し、バイナリイメージと元のグレースケールイメージを比較して、最終的なしきい値を決定します。次に、グレースケール画像を、白い細孔相を表す二項画像に変換し、固相を表す黒を使用します。上記のITZ領域の空隙率分布を、集合体の側および下方に比較した。上面上の空隙率は、骨材の側面または上の層よりも小さかったが、凝集体の下のITZは微小出血による最も多孔性であった。凝集面形態は、直線と円弧で手動で捕捉された不規則な境界を取り付けて調べた。直線は、選択した境界に適しているように見えました。定義された表面粗さと多孔度勾配パラメータを計算し、K平均クラスタリングアルゴリズムを適用して、散乱点をラフグループと滑らかなグループの2つのグループに細分化しました。気孔率勾配が小さくなるほど、表面粗さが大きくなります。大まかな滑らかなグループにおけるITZの空隙率分布は、ほぼ全距離で平均化され、比較され、平滑な表面の周りのITZの空隙率は、粗い表面の周りの空隙率よりも有意に低く、表面形態がITZ形成において重要な役割を果たしていることを証明した。BSE検査のために十分な平滑な表面を得るために適切な研削および研磨プロセスを選択する必要があります。ガウス混合モデルを用いたBSE測定の定量分析に基づいて、セメント系材料中の異なる相の体積分率も決定できる。BSEは多相材料の組成の定量分析の強力な技術である。

determination-aggregate-surface-morphology-at-interfacial-transition

Research

JoVE Journal

Engineering

工学

我々は、三次元組織のような凝集体中の細胞間、組織の表面張力として表現結合エネルギーを、測定する方法を説明します。組織の表面張力の違いは、肺、筋肉、脳の腫瘍の侵襲性と相関することが実証され、異なる種類の細胞間の空間関係を確立するための基本的な決定要因であるされています。...

組織の表面張力測定ごとの集計凝集力の測定

白色光干渉顕微鏡は、表面のトポグラフィーを測定するための光学、非接触で迅速な方法です。材料科学にイオンビームスパッタ法やレーザーアブレーション量や深さを決定するために、それはメソッドが着用トライボロジー試験試料に傷が分析され、機械的な摩耗の解析に向けてどのように適用できるかを示しています。...

白色光干渉法による表面改質のキャラクタリゼーション：イオンスパッタリング、レーザーアブレーション法、およびトライボロジー実験における応用

フォールドスラストベルトの運動学的履歴は、典型的には突出部内の高品位変成岩の慎重な調査に基づいています。私たちは、突起-凹部接合を調べることにより、折り推力ベルトを理解する新しい方法を提供します。私たちは、詳細な断層解析と実験的なサンドボックスモデリングを組み合わせたアプローチを使用して、無視されがちな上部地殻岩を分析します。...

フィールドデータとアナログサンドボックスモデリングの複合的アプローチを通して探る顕著-凹部ジャンクショ​​ンのキネマティック歴史

ここでは、温度に応答して液晶の配向転移を引き起こすプロトコルを提示する。移行および詳細な移行進化を観察するために試料を調製するための方法論が記載されている。...

界面湿潤シートの熱力学的成長によって引き起こされる液晶の配向転移

このプロトコルは、地下の条件で x 線マイクロトモグラフィーによる 3次元画像を用いた不透明な多孔質媒体 (炭化水素貯留岩)...

細孔構造の観察と x 線マイクロトモグラフィーによる地下の条件で炭化水素貯留岩濡れ性の評価

シクロペンタンに沈んだ水滴の界面に非イオン性界面活性剤の存在下での水和物の形成を研究するプロトコルを提示する。このプロトコルは、低コストでプログラム可能な温度調節器を構築する。温度制御システムは視覚化技術および内部圧力の測定と結合される。...

低コストの統合モジュラーペルチェデバイスを用いた油水界面活性に対する界面活性剤の効果の研究

この研究は、フォトリソグラフィとドライエッチングを使用してSiO2/Siウエハース上の再入可能および二重の再入可能プロファイルを備えた空洞および柱を達成するための微細加工プロトコルを提示する。得られたマイクロテクスチャー表面は、シリカの本質的な濡れ性にもかかわらず、湿潤液体の下の空気の堅牢な長期的な捕捉を特徴とする顕著な液体の反発を示す。...

再入可能および二重再入可能なキャビティまたは柱を含むガスを覆うマイクロテクスチャを彫ることによってSiO2/Si表面をレンダリングする

本稿では、界面形態を可視化しながら界面張力と表面拡張レオロジーを同時に測定するためのマイクロテンシオメータ/共焦点顕微鏡の設計と操作について述べる。これにより、技術や生理学において重要な界面の構造と特性の関係をリアルタイムに構築することができます。...

動的界面の共焦点顕微鏡可視化のためのマイクロテンシオメータ

本論文では、界面活性剤ベースの剪断間粘弾性流体中の球状粒子の末端沈降速度を測定する実験手順を示す。多様なレオロジー特性を超える流体が準備され、平行な壁の間の無限の流体および流体の粒径の範囲に対して、沈降速度が測定されます。...

閉じ込められていない狭間性界面活性剤ベースの剪断間粘弾性流体における球状粒子の沈降速度の実験的測定

私たちは、実験室での脆弱なダストアグリゲイトの間の中間の速度の衝突に低速度を達成するための手法を提示する。この目的のために、2つの真空ドロップタワーセットアップが開発されている&lt;0.01〜10m /秒の間の衝突速度を可能にする。衝突イベントは、高速撮像によって記録される。...

原始太陽系におけるダスト凝集衝突の実験的シミュレーションのための研究室のドロップタワー

学ぶ セメント系材料の界面遷移帯（ITZ）における凝集表面形態の影響を、デジタル画像処理とK-meansクラスタリングを用いて定量的に解析する手法です。SEM-BSE画像解析により、表面粗さと空隙率勾配の関係を明らかにします。

界面遷移帯における凝集表面形態の測定(ITZ)

さらに動画を探す