PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性研究

为了研究如何将PVA纤维均匀的分散在水泥稳定碎石基层材料中,进行了多种拌和工艺方案下添加PVA的水泥稳定碎石拌和试验。采用质量分数比例系数与质量分数比例系数的离差系数来判断PVA纤维水泥稳定碎石的均匀性,分析了在不同投料顺序、搅拌速度、单机搅拌量等拌和工艺下,PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性随时间的变化规律。研究表明:不同投料顺序下,混合料的质量分数比例系数的离差系数趋于平稳时普遍大于PVA纤维的质量离差系数。单从拌和稳定性的角度考虑,PVA纤维水泥稳定碎石最佳投料顺序为先投入集料和PVA纤维束,再加入水泥和水继续搅拌。混合料质量分数比例系数离差系数和PVA纤维质量离差系数值达到最小值的拌和时间均随单机搅拌量的增加而增加、随搅拌速度的增加而减小。推荐WDZ-600型稳定土拌和站的最佳单机搅拌量V=615 L,最佳搅拌轴转速为ω=48 r/min,最佳拌和时间为35 s。     

PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性评价方法研究

针对PVA纤维水泥稳定碎石尚无严格的纤维拌和均匀性评价方法问题,用Image-Pro Plus中的AOI提取了不同状态的PVA纤维,结合数字图像处理技术及加权四边距标准差理论,选用拌和时间对PVA纤维水泥稳定碎石纤维拌和均匀性开展研究,得出了判断PVA纤维拌和均匀性的评价方法,并进行了试验结果分析。试验结果表明:PVA纤维加权四边距标准差可以对PVA纤维水泥稳定碎石纤维拌和均匀性进行评价。     

PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性检测技术

为了准确地检测出PVA纤维水泥稳定碎石的拌和均匀性,在四边距标准差的理论基础上,结合数字图像处理技术提出了集料四边距标准差均匀性求解算法和PVA纤维加权四边距标准差均匀性求解算法。该算法的实现过程:(1)利用数字图像处理技术对试件截面图像进行预处理,通过种子填充法提取试件截面图像中集料和PVA纤维的边缘和质心。(2)根据试件截面图像中像素距离和实际距离的转换关系,结合集料四边距标准差的算法和PVA纤维加权四边距标准差的算法依次求出试件截面图像中集料的四边距标准差和PVA纤维的加权四边距标准差的数值。然后应用MATLAB软件完成了集料均匀性检测系统和PVA纤维均匀性检测系统的软件构架设计和GUI界面设计,从而开发了集料均匀性检测系统和PVA纤维均匀性检测系统,实现了PVA纤维水泥稳定碎石的均匀性分析及运算的自动化。最后以对PVA纤维水泥稳定碎石拌和质量有重要影响的搅拌时间展开试验研究,取搅拌时间依次为45,50,55,60,65,70,75,80 s,进一步地验证了添加PVA纤维对水泥稳定碎石的抗裂性提高效果和均匀性检测系统的准确性。研究结果表明:添加PVA纤维的水泥稳定碎石抗裂指数比普通水泥稳定碎石抗裂指数高出30%左右;该检测技术可以较好地检测出PVA纤维水泥稳定碎石中集料和纤维的分布均匀性。