Материал: Химия, физика и механика материалов. Рудаков О.Б., Перцев В.Т
мерений. К достоинствам можно отнести отсутствие лишних шагов при про-
ведении оценки цветности, т.к. результат виден сразу внизу окошка программы. Программа RGB. Android (версия 1.0.47) удобна для применения, она позволяет получать результаты сразу в нескольких шкалах: RGB, HSL и HSV и СMYK. При обработке изображение можно увеличивать, а также устанавливать баланс белого. В данной публикации приведены результаты оценки цветности именно в этой программе с использованием одноименной шкалы RGB.
В табл. 2 приведены усредненные данные для электронных изображений образцов цемента, мела, извести, шлака и золы уноса. На рис. 2-5 приве-
дены результаты измерений изменения интенсивности компонент цветности FR, FG и FB в зависимости от содержания добавки в смеси от 0 до 30%.
Как видно из графиков (рис.2-5) для количественной оценки состава смесей цемента с мелом для линейной градуировки Fi = a+bC пригодны интенсивности всех трех компонент цветности ‒ FR, FGи FB. (см. уравнения в табл. 2, для которых степень аппроксимации R2≥0.99). Для смесей цемента с известью угол наклона прямых и степень аппроксимации R2≥0.92 достаточ-
ны для количественных оценок содержания цемента в смеси. Уверенно определять добавки шлака по параметрам цветности в цементе нельзя из-за
слишком незначительной разности в показателях цветности цемента и добавок. Для золы уноса наблюдается самый широкий диапазон линейности от 0 до 100%, пригодный для построения градуировочных зависимостей с хорошей степенью аппроксимации R2≥0.98.
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
Усредненная интенсивность Fср компонент цветности образцов в цветовой системе RGB, |
|||||
|
|
ПО RGB. Android (версия 1.0.47) |
|
||
|
Наименование |
|
R |
G |
B |
|
образца |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Цемент |
|
128±2 |
131±5 |
123±6 |
|
Мел |
|
212±2 |
221±2 |
218±3 |
|
Известь |
|
213±2 |
223±1 |
224±2 |
|
Шлак |
|
123±2 |
132±2 |
122±4 |
|
Зола уноса |
|
56±5 |
61±5 |
56±5 |
40
Химия, физика и механика материалов № 3 (22), 2019
Рис. 2.Зависимость интенсивности компонент цветности в цветовой модели RGB от
содержания мела (%) в смеси «портландцемент – мел»
Рис. 3.Зависимость интенсивности компонент цветности (модель RGB)от содержания из-
вести (%) в смеси «портландцемент – известь»
41
Рис. 4.Зависимость интенсивности компонент цветности (модель RGB)от содержания
золы уноса (%) в смеси «портландцемент – зола уноса»
Рис. 5.Зависимость интенсивности компонент цветности в цветовой модели RGB от
содержания шлака (%) в смеси «портландцемент – шлак»
42
Химия, физика и механика материалов № 3 (22), 2019
Таблица 3
Градуировочные уравнения для определения содержания цемента (%) в смеси с добавками
Добавка |
Градуировочное уравнение |
|
Степень аппроксимации, R2 |
|
Fi=a+bC |
|
|
|
FR=1,52×C+120,6(1) |
0.99 |
|
Мел (0-30%) |
FG=1,73×C+120,2 |
(2) |
0.99 |
|
FB=2,15×C+105,1 |
(3) |
0.99 |
|
|
|
|
|
FR=1,57×C+120,2 |
(4) |
0.99 |
Известь (0-30%) |
FG=2,19×C+109,3 |
(5) |
0.92 |
|
FB=1,77×C+121,8 |
(6) |
0.96 |
|
|
|
|
|
FR=121,4 - 0,66×C (7) |
0.99 |
|
Зола (0-100%) |
FG=129,4-0,69×C (8) |
0.99 |
|
|
FB=122,0-0,68×C(9) |
0.98 |
|
|
|
|
|
Таблица 4
Интенсивность компонент цветности тройных смесей «цемент – зола – известь» в цветовой модели RGB
золы, % |
мела, % |
R |
G |
B |
|
|
|
|
|
|
Сумма добавок 30% |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
0 |
99 |
107 |
100 |
|
|
|
|
|
25 |
5 |
129 |
138 |
137 |
|
|
|
|
|
20 |
10 |
130 |
140 |
139 |
|
|
|
|
|
15 |
15 |
145 |
155 |
154 |
|
|
|
|
|
10 |
20 |
153 |
163 |
162 |
|
|
|
|
|
5 |
25 |
159 |
168 |
167 |
|
|
|
|
|
0 |
30 |
166 |
172 |
170 |
|
|
|
|
|
|
Сумма добавок 20 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
0 |
104 |
113 |
105 |
|
|
|
|
|
15 |
5 |
130 |
140 |
137 |
|
|
|
|
|
10 |
10 |
145 |
155 |
144 |
|
|
|
|
|
5 |
15 |
144 |
154 |
153 |
|
|
|
|
|
0 |
20 |
154 |
159 |
155 |
|
|
|
|
|
|
Сумма добавок 10% |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
0 |
112 |
122 |
114 |
|
|
|
|
|
5 |
5 |
124 |
135 |
132 |
|
|
|
|
|
0 |
10 |
136 |
146 |
144 |
|
|
|
|
|
43
Таблица 5
Интенсивность компонент цветности тройных смесей «цемент – зола – мел» в цветовой модели RGB
золы, % |
мела, % |
|
R |
|
G |
B |
|
|
Сумма добавок 30% |
|
|
||
30 |
0 |
|
99 |
|
107 |
100 |
25 |
5 |
|
147 |
|
151 |
145 |
20 |
10 |
|
156 |
|
162 |
160 |
15 |
15 |
|
173 |
|
180 |
178 |
10 |
20 |
|
176 |
|
184 |
182 |
5 |
25 |
|
171 |
|
178 |
177 |
0 |
30 |
|
166 |
|
172 |
168 |
|
|
Сумма добавок 20% |
|
|
||
20 |
0 |
|
104 |
|
113 |
105 |
15 |
5 |
|
136 |
|
140 |
134 |
10 |
10 |
|
163 |
|
170 |
168 |
5 |
15 |
|
176 |
|
180 |
178 |
0 |
20 |
|
152 |
|
154 |
149 |
|
|
Сумма добавок 10% |
|
|
||
10 |
0 |
|
112 |
|
122 |
114 |
5 |
5 |
|
139 |
|
145 |
138 |
0 |
10 |
|
135 |
|
138 |
128 |
В цемент могут добавлять не одну, а две и более минеральных добавок. Для того чтобы выяснить, что можно наблюдать при вариации светлой и темной добавок был спланирован эксперимент, в котором варьировались соотношения мела и золы уноса, извести и золы уноса при общей сумме добавок в 30, 20 и 10%. Как видно из данных табл. 4-5 и рис. 6 зависимости ин-
тенсивности компонент цветности при увеличении доли мела или извести при параллельном уменьшении доли золы уноса носят сложный S-образный
или выпуклый вид. На рис. 6 представлены псевдодвухмерные зависимости параметров цветности от массовой доли более светлого компонента (% извести или мела), если их отобразить относительно содержания золы, они будут иметь симметричный зеркальный вид. Если от шкалы Fi провести кори-
доры значений Fi(R)=126÷130, Fi(G)=126÷136, Fi(B)=117÷129, характерных для чистого цемента, можно обнаружить, что в области примерно 5-10% бинарных добавок «зола-мел» и «зола-известь», смесь цемента с этими добавками
по параметрам цветности соответствует цвету цемента без добавок. Однако увеличение их доли в цементе приведет к обнаружению этих добавок по
44