I. Tổng quan về đề tài
Nứt bê tông là một hiện tượng phổ biến trong các cấu kiện bê tông cốt thép. Việc xác định kích thước và theo dõi số lượng vết nứt là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho kết cấu. Các vết nứt có thể dẫn đến hiện tượng xâm thực, làm giảm độ bền của công trình. Hiện nay, việc đánh giá vết nứt chủ yếu dựa vào kinh nghiệm và cảm tính của người khảo sát, điều này không chỉ tốn thời gian mà còn tiềm ẩn nhiều rủi ro. Do đó, việc áp dụng công nghệ xử lý ảnh vào công tác quản lý vết nứt là một hướng nghiên cứu khả thi. Hình ảnh được thu thập sẽ được xử lý để xác định kích thước vết nứt, bao gồm chiều dài và chiều rộng, từ đó giúp nâng cao độ chính xác trong việc đánh giá tình trạng của cấu kiện bê tông cốt thép.
1.1 Giới thiệu chung về đề tài
Nứt là một hiện tượng bệnh lý đặc trưng của kết cấu bê tông cốt thép. Sự xuất hiện của các khe nứt báo hiệu tình trạng suy giảm tính năng chịu lực của kết cấu. Các vết nứt cần được quản lý và theo dõi ngay từ khi bắt đầu xuất hiện. Việc phân loại vết nứt theo nguyên nhân và mức độ nguy hiểm là rất quan trọng. Các vết nứt có thể do tác động của ngoại lực, co ngót bê tông, hoặc do cốt thép bị ăn mòn. Mỗi dạng hư hỏng nứt cần được đánh giá dựa trên các chỉ số khác nhau như chiều dài và bề rộng. Việc phân loại nứt giúp xác định các biện pháp xử lý kịp thời nhằm đảm bảo an toàn cho công trình.
II. Sự cần thiết của đề tài nghiên cứu
Sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế đã thúc đẩy ngành xây dựng tại Việt Nam. Các kết cấu bê tông cốt thép ngày càng được sử dụng rộng rãi, tuy nhiên, nhiều công trình đã xuất hiện các khe nứt do co ngót. Việc kiểm tra vết nứt hiện nay chủ yếu dựa vào phương pháp thủ công, điều này không chỉ tốn thời gian mà còn tiềm ẩn nhiều rủi ro. Phương pháp kiểm tra bằng mắt thường có thể dẫn đến sai sót, đặc biệt là khi kiểm tra ở những vị trí cao. Do đó, việc áp dụng công nghệ xử lý ảnh để tự động phát hiện và đánh giá kích thước vết nứt là cần thiết. Phương pháp này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao độ chính xác trong việc đánh giá tình trạng của kết cấu bê tông cốt thép.
2.1 Nhu cầu ứng dụng công nghệ
Việc áp dụng công nghệ xử lý ảnh vào kiểm tra vết nứt sẽ giúp giảm thiểu rủi ro cho người khảo sát. Công nghệ này cho phép thu thập hình ảnh từ xa và xử lý để xác định kích thước vết nứt một cách chính xác. Hệ thống giám sát tự động có thể được triển khai để theo dõi tình trạng của các kết cấu bê tông cốt thép, từ đó đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao hiệu quả trong công tác quản lý và bảo trì công trình.
III. Tổng quan tình hình nghiên cứu đề tài
Trên thế giới, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để phát triển các phương pháp phát hiện vết nứt bằng công nghệ xử lý ảnh. Các phương pháp này thường bao gồm việc chuyển đổi hình ảnh sang dạng nhị phân, sử dụng các thuật toán để phát hiện và phân loại vết nứt. Nghiên cứu của Talab và cộng sự (2016) đã giới thiệu một phương pháp mới trong xử lý hình ảnh để phát hiện vết nứt. Phương pháp này sử dụng bộ lọc Sobel để phát hiện các vết nứt và loại bỏ tiếng ồn. Các nghiên cứu khác cũng đã chỉ ra rằng việc áp dụng công nghệ xử lý ảnh có thể giúp phát hiện vết nứt một cách nhanh chóng và chính xác.
3.1 Nghiên cứu trên thế giới
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng công nghệ xử lý ảnh có thể cải thiện đáng kể độ chính xác trong việc phát hiện vết nứt. Các phương pháp như sử dụng bộ lọc Sobel, Otsu và các thuật toán học máy đã được áp dụng để phát hiện và phân loại vết nứt. Nghiên cứu của Li Chan và Lytton (1991) đã đề xuất một phương pháp nhận diện vết nứt nhỏ trên bề mặt bê tông, cho thấy khả năng phát hiện chính xác các vết nứt nhỏ. Các nghiên cứu này đã mở ra hướng đi mới cho việc ứng dụng công nghệ trong kiểm tra và đánh giá tình trạng của kết cấu bê tông cốt thép.
