一种基于数字图像处理技术的沥青混合料均匀性评价方法

提出一种基于数字图像处理技术的沥青混合料芯样水平切片均匀性评价方法及相应的评价指标,该方法利用数字图像处理技术对沥青混合料芯样水平切片进行处理,通过分析芯样图片中集料颗粒的转动惯量可以定量的评价沥青混合料离析情况。     

Conformance Testing Method of Asphalt Mixture Structure Types

为解决施工后沥青混合料结构类型的验收问题,以路面芯样为对象研究了混合料结构类型的评价方法.该方法具体步骤为首先测定沥青路面芯样高度,然后燃烧路面芯样从而获得粗集料,最后通过干捣实法成型试样并测定试样高度.通过试验建立了沥青混合料结构类型的评价指标Hmix/HDRC和评价标准,即:当路面芯样高度小于等于试样高度时,沥青混合料为骨架型结构;当路面芯样高度大于试样高度时,沥青混合料为悬浮型结构.并以某高速公路3个标段的中面层AC - 20混合料和上面层SMA - 16混合料为例,研究了混合料结构类型对高温抗变形性能的影响,结果表明,所提出的混合料结构类型指标Hmix/HDRC与混合料高温抗变形性能密切相关.研究成果弥补了现有规范的不足,便于对沥青路面的施工质量与设计的符合性进行检验,从而有利于控制路面施工质量,延长路面使用寿命.     

沥青混合料均匀性(离析)研究方法概述

该文分析沥青混合料均匀性定量研究不多的原因,对目前沥青混合料均匀性评价方法进行分类,并从传统的评价方法、新兴的无损评价方法以及基于数字图像处理技术的评价方法等3方面进行概述。     

沥青混合料表面构造水平及分布特性测试方法

为了弥补现有沥青混合料表面构造测试方法的不足,运用数字图像处理技术及频谱分析理论,提出了新型沥青混合料表面构造水平及分布特性测试方法。首先,运用二维数字图像处理技术从沥青混合料断面扫描数字图像中识取出混合料二维表面构造线;然后依据频谱分析理论,提出了表征沥青混合料表面宏观、微观构造水平评价指标L_(TX,0.5-31.5)和L_(TX,0.13-0.5)及表面构造分布特性评价指标L_(TX,m)。同时基于MATLAB,Visual Studio及Install Shield编程平台,开发了沥青混合料二维表面构造水平及分布特性测试分析软件。最后,分别将该方法与传统路面表面宏观、微观构造水平及其分布特性测试方法进行了室内对比测试试验。研究结果表明:该新型沥青混合料表面构造水平及分布特性测试方法,与传统路面表面宏观、微观构造水平及其分布特性测试方法所测结果之间具有良好的相关性,可准确测得沥青混合料表面宏观、微观构造水平及其表面构造分布特性。     

沥青混合料离析评价新方法

对沥青混合料离析评价方法的研究现状进行了回顾,并基于数字图像处理技术,对沥青混合料中集料的分布状态进行了直接研究,借此评价离析程度.研究结果表明: 通过比较截面上一定区域内集料面积累计之和的差异,可以定量地评价沥青混合料的离析程度.     

沥青混合料集料均匀性评价方法研究

基于数字图像处理,从水平和竖直方向对沥青混合料集料均匀性进行研究。研究结果表明:基于数字图像处理,选取沥青混合料中各档集料的位置、数量和长轴方位角等三个集料分布状态参数,可以定量评价混合料截面上集料均匀性;集料均匀性可以通过集料均匀性指标来评价;随着公称最大集料粒径的增大,沥青混合料集料均匀性变差。     

综述沥青混合料集料均匀性评价方法分析

基于数字图像处理,从水平和竖直方向对沥青混合料集料均匀性进行研究。研究结果表明:基于数字图像处理,选取沥青混合料中各档集料的位置、数量和长轴方位角等三个集料分布状态参数,可以定量评价混合料截面上集料均匀性;集料均匀性可以通过集料均匀性指标来评价;随着公称最大集料粒径的增大,沥青混合料集料均匀性变差。     

沥青混合料离析评价新方法

对沥青混合料离析评价方法的研究现状进行了回顾，并基于数字图像处理技术，对沥青混合料中集料的分布状态进行了直接研究，借此评价离析程度。研究结果表明：通过比较截面上一定区域内集料面积累计之和的差异，可以定量地评价沥青混合料的离析程度。     

乳化沥青冷再生混合料施工和易性评价方法研究

目前国内外乳化沥青冷再生用乳化沥青配方及其施工和易性评价方面还存在不足。针对乳化沥青冷再生混合料拌和过程、卸料及摊铺过程、压实过程开发出相应的试验方法以评价乳化沥青冷再生混合料的施工和易性,并进行混合料早期取芯能力和混合料路用性能的验证。结果表明:施工和易性良好的乳化沥青冷再生混合料更容易取出完整芯样,且混合料各项路用性能更为优异。实体工程验证表明该方法简单易行,可操作性强,对于冷再生工程实践具有较强的指导意义。     

一种基于数字图像处理技术的沥青混合料均匀性研究新方法

基于数字图像处理技术,本文对沥青混合料中集料的分布状态,即沥青混合料均匀性进行直接研究。研究结果表明:从沥青混合料中集料的分布位置和分布数量两方面考虑,结合面积比k这一系数,沥青混合料的均匀性能够在数值上进行评价。     

应用数字图像处理技术研究沥青混合料微观结构方法综述

数字图像处理技术是实现沥青混合料内部组成结构快速、客观分析的有效技术手段.该文总结了当前国内外应用数字图像处理技术研究沥青混合料微观组成结构的进展情况.分别阐述了沥青混合料二维和三维图像处理方法的特点,重点分析了各研究提出的主要指标和结论,以及需要进一步研究的技术问题.     

基于数字图像处理技术的沥青混合料摊铺均匀性实时监测评价方法

为了实时、快速、定量跟踪和评价沥青混合料摊铺过程中的均匀性,提出了基于数字图像处理技术的检测评价方法和程序设计自动化运算。以安徽泗许、济祁高速公路中面层AC-20沥青混合料施工摊铺为样本数据值,规范了沥青混合料原始图像的采集,特别是采集高度、发光源亮度及照射角度等。通过图像滤波、直方图均衡化、形态学图像等处理技术,达到降噪、增强图像整体对比度和梯度特征的目的。以9.5~26.5 mm粒径为研究对象,以各档集料对X轴、Y轴的静距差、区域相对于原始中心的静距差和自身静距差作为判断沥青混合料的离析指标。采用MATLAB系统软件编程,完成了计算流程、相关参数设定及程序界面开发,实现了离析判别快速、连续、自动化检测与控制。研究表明:借助静矩差实现了定量评价沥青混合料的离析程度,计算结果与一般经验相符;运用数字图像处理技术分析沥青混合料摊铺离析状况,可避免人为主观性因素,能够方便快捷地检测沥青混合料均匀分布水平;系统软件运算准确、数据可靠。     

大孔隙沥青混合料试件及芯样孔隙率测定方法探讨

多孔隙沥青混合料降噪防滑面层或多孔隙排水基层作为提高道路使用性能正在逐步得到人们的认识。准确测出或芯样的孔隙率显得非常关键。本文分析比较了常用沥青混合料孔隙率测试方法后，提出用薄纸密贴蜡封法测芯样或室内沥青混合料试件的孔隙操作简单、准确也较好，尤其对破损严重芯样的密度，孔隙率的测试不失为一种好方法。本文通过室内沥青混合料试件的孔隙率不同方法测试比较，验证了薄纸密贴蜡封法测孔隙率的准确性相对较高。     

沥青混合料数字图像处理技术的方法研究

本文重点研究了采用数字图像处理技术评价沥青混合料组成结构的可行性，根据混合料的自身特点探索了有效的图像处理技术，包括沥青混合料图像的获取、初步分析、增强处理、颗粒分析等技术，在此基础上提出利用参数颗粒主轴方向评价压实后的混合料结构稳定状态，试验结果表明效果良好。     

关于沥青混合料密度测试计算方法的探讨

通过对沥青混合料设计方法的研究,提出了最大理论密度、压实沥青混合料试件与芯样密度的有效确定方法,并对沥青混合料老化时间的影响进行了分析。所得成果可为公路工程管理人员、路面设计工程师、沥青混合料设计工程师和施工工程师提供参考。     

沥青混合料集料离析特征分析

针对AC-20型沥青混合料,通过现场测定成形沥青混凝土面层的PQI密度、构造深度、芯样密度,并对芯样进行了级配分析和计算其空隙率,证明了无核密度仪PQI应用于沥青混凝土面层密度检测是可行的和可靠的.在此基础上.提出了表面致密、无离析、轻度离析、严重离析等类型沥青混合料集料离析的路面空隙率、密度、油石比、构造深度、级配等技术特征,并对沥青混合料集料离析程度提出了分类标准.     

基于现场钻芯取样的沥青结构层抗车辙性能评价方法

为了快速检测与评价所铺筑沥青路面结构的抗车辙性能,提高沥青路面施工质量水平,首先设计了圆柱形试件车辙试验所需的试验模具,采用ANSYS软件模拟圆柱形试件和板式试件的车辙试验,分析了圆柱形芯样车辙试验的可行性;其次采用2种基质沥青、1种改性沥青、5种级配的5组沥青混合料,在不同厚度和温度条件下进行圆柱形芯样车辙试验,分析确定了圆柱形芯样车辙试验的条件;最后结合现行规范要求,根据板式试件车辙试验和圆柱形试件车辙试验的相关性,建立了基于现场钻芯取样的沥青路面抗车辙性能检测标准。研究结果表明:可采用70℃下路面圆柱形芯样的车辙试验评价沥青路面高温抗车辙能力,并要求高温性能质量标准下的车辙动稳定度大于2 450次.mm-1;该法可实现对现场沥青路面抗车辙性能的快速检测与评价,有利于提高混合料设计水平与路面施工质量。     

基于细观结构的沥青路面质量均匀性分析

对现场试验段进行钻芯取样,开展路面施工质量均匀性验证试验与分析,主要针对沥青路面结构不同位置的芯样,进行每个芯样细观质量在竖向内的均匀性分析。结果表明,利用数字图像处理技术,采用3个颗粒不均匀分布系数、空隙率波动系数、沥青胶浆分布的波动系数等3个参数,可以很好的评价和分析试件均匀性。     

沥青混合料重复加载三轴永久变形试验研究

采用SPT沥青混合料简单性能试验仪进行了重复加载三轴永久变形试验,选取了4种级配的沥青混合料(两种用SGC设计,两种用马歇尔设计)室内成型试件,以及车辙部位和无车辙部位的路面芯样,并进行了动稳定度对比试验。得出如下结论:沥青混合料的三轴重复加载永久变形量受混合料的级配、油石比、粉胶比、空隙率等因素的综合作用影响,不能简单以级配的粗细或者混合料的设计方法去评价混合料的三轴重复加载永久变形量。现场芯样的三轴重复蠕变试验与现场的车辙情况完全吻合。建议采用εp@5000作为重复加载永久变形的一个评判指标。     

基于SCB试验的沥青混合料低温性能评价指标研究

研究沥青混合料低温性能评价指标与路面开裂状况之间关系，是合理确定沥青混合料低温性能评价标准的重要依据。为解决传统小梁弯曲试验同现场开裂相关度不高的问题，针对现场不同裂缝间距段落的芯样，引入半圆弯曲试验（SCB）开展混合料低温断裂与抽提沥青BBR试验研究，建立沥青路面开裂间距与沥青混合料断裂能、断裂韧性、劲度模量等指标的关系。从SCB与BBR对比试验可得出结论：改进后的SCB试验能真实反映吉林地区沥青路面实际低温开裂状况；提出了寒区沥青路面低温开裂判定标准；并通过断裂能及断裂韧性等指标的对比分析，提出采用SCB试验的断裂能作为混合料低温性能的评价指标更为合理。研究成果丰富了沥青混合料低温性能评价方法，为完善沥青路面低温抗裂设计提供了技术支撑。