基于数字图像技术的沥青混凝土路面摊铺离析研究

为了在摊铺机摊铺施工时能对沥青混凝土路面的离析进行快速准确评价,结合摊铺机作业参数,利用数字图像处理技术对摊铺路面图像进行预处理和分析,在静距理论基础上提出静距离散理论。采用该算法对未经压实路面中的混合料颗粒进行分析计算,并开发出沥青混合料摊铺均匀性分析系统,得到对沥青混凝土路面摊铺离析情况的判断方法。结果表明:通过静距离散理论算法和沥青摊铺均匀性分析系统,能够有效地判断沥青混凝土路面混合料摊铺时的离析情况,实现对未经压实路面混合料质量的预测。     

沥青混合料离析原因与预防对策

沥青混合料离析是沥青路面产生局部病害的根本原因。沥青混合料的离析受沥青性质、集料性质、搅拌设备与工艺以及摊铺等因素影响。防止沥青混合料产生离析应从选择材料和控制施工工艺着手。     

沥青混合料离析的有效控制方法 沥青混合料转运车

沥青路面摊铺时存在集料离析、温度离析等施工质量问题。集料离析改变了混合料的原有级配，严重影响到沥青混合料的压实性，同时混合料级配变化还影响到沥青路面的路用性能。温度离析使得不同地方的压实性不同，温度高的地方压实易得到保障，但温度低的地方压实困难，压实度难以达到设计要求。     

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。     

基于格子方差法的路面混合料均匀性评价研究

路面混合料的均匀性影响路面的路用性能和使用寿命。基于图像处理技术和 Python 程序语言,结合格子方差法提出颗粒分布离散系数作为均匀性评价指标。采用 CT扫描仪获取不同离析程度的集料截面图像,通过图像处理将集料按不同粒径范围分组,计算每档集料的离散系数,加权平均得出总离散系数;并将此评价指标应用于实际工程中。研究结果表明,用格子方差法计算得出的离散系数作为均匀性评价指标,能够定量地评价路面混合料的均匀性。通过试验研究给出路面混合料离析程度分类的建议值,为路面混合料的现场快速检测提供判定依据。     

基于数字图像技术沥青路面集料离析的研究

为了能对沥青路面面层常见的集料离析病害进行简单、快速的检测评价,利用数字图像技术对沥青路面图像进行量值计算,建立沥青路面表面灰度与路面数字纹理深度的关系,计算得到路面数字纹理深度,并利用路面数字纹理深度变异系数来评定沥青路面集料的离析情况。试验分析表明:路面数字纹理深度变异系数能够比较准确地反映沥青路面集料的均匀程度。基于数字图像技术的沥青路面离析识别方法,能够克服传统方法评定的主观随意性,对沥青路面面层离析情况作出客观的评定,同时具有检测速度快、检测成本低、检测操作简便等优点。     

就地热再生沥青混合料均匀性的细观评价指标

就地热再生能直接在现场一次性完成路面修复，但因其材料组成和施工工艺复杂等极易出现混合料不均匀问题，为解决此问题，尝试从集料入手，对就地热再生沥青混合料均匀性的评价指标进行研究。首先，采用数码相机获取就地热再生沥青混合料试件截面的数字图像，基于数字图像处理技术识别截面中所有新旧集料的细观结构；然后，采用环扇分割法将截面分成36个等面积区域，基于区域集料颗粒面积比和新集料颗粒偏离度分别提出集料均匀性评价指标D和新集料均匀性评价指标H；最后，通过改变RAP加热温度、RAP拌和时间、新沥青混合料拌和温度与新旧料混合时间4个因素，进行正交试验，进一步分析均匀性指标的变化规律和可靠性。结果表明：环形分区结合OTSU阈值分割方法可准确识别沥青混合料截面图像中的集料信息，保留绿色通道的方法可有效识别不同灰度值的新旧集料；对试件截面均匀性的定性分析初步验证了这2个均匀性指标的有效性；RAP加热温度与新沥青混合料拌和温度对D影响显著，RAP加热温度和新旧料混合时间对H影响显著；而且，随着RAP加热温度、新沥青混合料温度和新旧料混合时间的增加，就地热再生混合料的均匀性变好，这与以往的研究结论相一致，进一步验证了这2个均匀性评价指标的可靠性。     

沥青混合料转运技术改善温度离析的研究

通过对沥青混合料转运技术在安徽滁宁高速公路的运用,分析评价沥青混合料转运技术对沥青路面施工过程中的温度离析改善效果,借助红外热像仪、激光温度仪分析和定位温度离析位置,对运输过程中运料车上、摊铺过程中的摊铺机受料斗、螺旋布料器分料槽等关键位置采用和未采用沥青混合料转运车两种情况下的温度进行比较研究。研究表明:运输过程中,通过转运车的再次拌和,沥青混合料的温度更趋于均匀;摊铺过程中,采用沥青混合料转运技术后,能很好地避免新摊铺路面出现涡状温度离析区,极大地改善沥青混合料的温度离析现象。     

基于谱系数聚类的路面空隙率分布特性的研究

沥青混合料的空隙率是评价沥青路面摊铺效果的重要指标,是路面QA/QC评价系统的重要参数。国内外对路面空隙率分布对路面质量评价做出了大量的研究,但未对路面空隙率的检测长度、路面离析的类型对评价结果的影响作出定量的研究,建立起检测长度与路面空隙率分布之间的数学模型,研究了路面空隙率检测长度对路面质量评价结果的影响,并首次提出基于谱系数模糊聚类方法对沥青路面的离析类型展开研究的想法。研究表明:当路面空隙率检测长度为一车混合料摊铺长度x2时,评价结果最为合理;谱系数聚类法能对条状离析、块状离析、非离析进行精准的判断,并对原离析判定标准给出了修正建议。     

基于计算机扫描技术的沥青混合料集料质量均匀性评价

运用 CT（Computer Technology）获得沥青混合料的内部微观结构已成为现阶段研究热点之一,但是现阶段结合沥青混合料的 CT扫描断面图具有的特点进行数字图像系统处理的研究相对较少,而且将其用于区分内部材质的技术目前比较粗糙,无法有效将数字图像处理和混合料无损检测技术结合起来。基于混合高斯模型（GMM）E M算法的基础上,对沥青混合料的集料特性进行分割,进而对细观结构的质量均匀性分析进行判断,最后通过试验深层次探索内部体积组成结构情况。研究结果表明本文采用的混合高斯模型能较好的对 CT扫描断层图片进行处理,通过扇形扫描方法可对沥青混合料集料的分布情况进行判断,进而通过对集料颗粒的面积比进行统计分析,进而评价沥青混合料的集料分布均匀性,本文研究结果可为沥青混合料微观领域研究提供借鉴和参考意义。     

浅谈兴畲高速公路沥青混合料离析的控制

文章通过对沥青混合料离析产生的现象和原因进行分析,对兴畲高速公路建设中的集料生产、集料储存、输送、沥青混合料配合比设计、沥青混合料拌和、运输、摊铺和碾压过程中可能出现的离析现象采取了解决措施,有效的控制了兴畲高速公路各面层的离析。     

沥青混合料单机宽幅摊铺与双机梯队摊铺均匀性对比分析

在对沥青混合料离析发生机理和类型进行深入分析的基础上,利用无核密度仪,对单机宽幅摊铺和双机梯队摊铺两种施工条件下沥青混合料的密度进行快速检测。通过级配抽提试验分析不同部位沥青混合料级配的变异性,进而对两种施工方法的摊铺均匀性进行评价。研究认为:双机梯队摊铺过程中两机搭接部位、路面两端容易产生离析;而采用新型大功率宽幅抗离析摊铺机进行单机摊铺则能有效提高路面施工质量。     

沥青路面不均匀的影响因素分析

从沥青混合料设计角度,研究了沥青混合料的类型、级配设计对沥青路面不均性的影响;分析了在沥青混合料生产过程中,原材料的性质和管理、混合料的拌和对保证沥青路面均匀性的重要性;结合沥青路面的现场施工,研究了沥青混合料的摊铺、运输和碾压与沥青路面均匀性的关系.结果表明,选择合适的沥青混合料类型和原材料、加强对原材料的管理、正确进行沥青混合料的设计、采用合适的拌和、运输方式和摊铺、碾压工艺,有利于提高沥青路面的均匀性.     

序言

沥青混合料铺层的均匀性是指沥青混合料经拌和、运输、摊铺后,整个摊铺层中各种集料均匀相间地分布在铺层各个位置(集料均匀性),并且铺层同一断面(横断面或纵断面)温度基本相同(温度均匀性),铺层经压实后,各处压实密度基本相同(密度均匀性)。     

沥青混合料转运车对减轻沥青路面级配离析的作用

在沥青路面的施工过程中经常会出现离析现象,影响路面质量。为改善沥青路面的离析,国内外采用沥青混合料转运车对由运料汽车运来的、存在一定离析的混合料进行第2次拌和,然后再摊铺。本文采用多种方法对转运车在减轻沥青路面离析中的效果进行了评定,结果表明采用沥青混合料转运车可以有效地减轻沥青路面的离析。     

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。     

传统施工工艺下沥青路面早期水损坏的原因分析及解决办法

在传统施工工艺下产生的沥青混合料离析问题造成渗水系数过大以及均匀性较差,从而容易引起沥青路面的水损坏。沥青转运车很好地解决了沥青混合料的离析问题,从根本上提高了渗水系数指标及均匀性,在很大程度上减小了沥青路面的水损坏。     

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。     

密级配沥青混合料均匀性评价

为了克服传统沥青混合料均匀性评价准确度低和耗时长的不足,采用数字图像技术定量评价不同类型的密级配沥青混合料均匀性。提出相邻粗集料区域面积比相对平均差作为评价指标来分析评价SMA-13和AC-13C两种类型混合料的均匀性。结果表明：SMA-13比AC-13C的相邻粗集料区域面积比相对平均差降低了33.1%,SMA-13的均匀性显著好于AC-13C。集料粒径的不同对混合料均匀性有较大影响,各档粗集料的均匀性随粒径增长呈二次抛物线分布规律,4.5~9.5mm档位集料的均匀性最好,＞13.2mm档位集料均匀性最差。混合料的局部与整体均匀性存在较好的对比效果。     

沥青混合料转运车及转道摊铺工艺

分析了沥青路面摊铺施工中混合料级配离析和温度不均匀的原因,介绍了一种新的施工模式.在这种施工方式中混合料转运车从运料卡车接收沥青混合料,进行二次搅拌后输入摊铺机料斗.摊铺机的专用料斗消除了两翼粗骨料的堆集.这一施工新概念保证了摊铺机的连续摊铺及混合料的均匀,并允许使用更大容量的卡车.现场施工证明这一方法是消除沥青混合料级配离析和温度不均匀的有效手段.