一种基于图像的沥青混合料矿料级配检测方法

通过对沥青混合料数字图像进行对比度拉伸、中值滤波、阈值分割、二值形态学运算以及颗粒分析,得到了各个集料颗粒的面积、周长、外接矩形和等效椭圆等特征参数,进一步对各参数进行统计分析,得到颗粒分析汇总数据,然后对分析汇总数据进行误差补偿,得到沥青混合料的矿料级配组成并绘制级配曲线。结果表明:数字图像处理技术在沥青混合料矿料级配检测中具有检测效率高的优点;对比度拉伸以及中值滤波等运算可以消除图像采集过程中的瑕疵,使图像更有利于后续处理;基于图像的颗粒分析数据具有较好的相关性,通过差分修正可以得到与设计级配比较接近的检测结果;利用图像处理技术检测沥青混合料矿料级配是可行的,可以作为筛分方法的有效替代。     

最大理论密度线邻近级配沥青混合料的VMA变化分析

为研究沥青混合料的级配曲线改变后矿料间隙率(VMA)的变化规律,以Superpave最大理论密度线级配为基准级配,在此基础上设计了三种级配曲线变化方式,并应用Hudson法分析了各变化级配矿料间隙率的变化规律.三种级配曲线变化形式分别为平行变化级配、绕起点旋转级配和绕最大理论密度线上4.75 mm粒径通过率点旋转级配.分析发现最大理论密度线级配曲线按不同方式改变后,其矿料间隙率的变化有不同的特点.     

基于数字图像处理技术的沥青混合料级配检测方法

沥青混合料中级配对路用性能有着很大的影响,应用数字图像处理技术,对沥青混合料级配检测方法进行了改进研究。运用CT扫描技术扫描沥青混合料马歇尔试件的内部结构,获取数字图像,对获取的图像进行去噪、增强和分割等处理,在此基础上对图像进行伪三维级配识别。识别结果表明,对于直径大于2.36 mm以上的集料,通过误差修正可以使检测出的级配曲线和设计级配曲线更加接近,有效提高其识别精度。应用CT技术获取沥青混合料图像的方法,可以对其内部细观结构进行观测,并且避免了对试件造成破坏,从而可以对其宏观性能进行研究。     

基于数字图像处理技术的沥青混合料级配检测方法研究

沥青混合料中级配对其路用性能有着很大的影响,本文基于数字图像处理技术,对沥青混合料级配检测方法进行了改进研究。运用CT扫描技术扫描沥青混合料马歇尔试件的内部结构,获取数字图像,对获取的图像进行去噪、增强和分割等处理,在此基础上对图像进行伪三维级配识别。识别结果表明,对于直径大于2.36mm以上的集料,通过进行误差修正可以使检测出的级配曲线和设计级配曲线更加接近,有效提高其识别精度。应用CT技术获取沥青混合料图像的方法,可以对其内部细观结构进行观测,并且避免了对试件造成破坏,从而可以对其宏观性能进行研究。     

沥青路面表面层级配分析

传统的级配设计方法 ,难以解决级配中细砂含量过高这一难题 ,因而导致沥青混合料对沥青含量过分敏感 ,难以压实 ,遇高温易软化。该文在分析传统级配设计方法的基础上 ,通过与 SHRP级配设计方法的对比分析 ,提出一种既符合SHRP级配要求又与我国使用经验相接近的级配曲线。通过试验与对比分析认为 ,沥青混合料表面层级配设计中必须重视细料的规格与数量 ,避免级配通过“禁区”,同时也应重视研究在沥青路面施工过程中 ,防止或减少离析的具体工艺 ,以保证设计的沥青混合料既能满足耐久性的要求 ,又能满足抗滑和高温稳定性的要求。     

沥青结合材料低温抗裂性能分析及寒区新型沥青混合料设计

为了解决寒区沥青路面低温开裂现象,设计适用于寒冷地区应用的新型沥青混合料.基于小梁弯曲试验获取基质沥青、沥青胶浆、沥青细料组合体低温应力-应变曲线,以弯曲应变能密度临界值评价上述3类结合材料的低温抗裂性能.掺配不同粒径的胶粉颗粒使之与AC-13混合料中的细矿料级配一致,并替换50%,的常规细矿料从而制备寒区高性能沥青混合料.通过车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验对其路用性能进行评价.结果表明常规沥青细料组合体极差的低温抗裂能力是寒区沥青混合料低温开裂的重要原因.以同级配的胶粉颗粒体替代50%,的常规细矿料后,沥青混合料的路用性能得到明显改善,其低温抗裂性能、水稳定性能有较大提高,但其高温稳定性能略有降低.该项研究为后续寒区沥青路面的设计及施工奠定理论基础.     

基于MATLAB的沥青混合料配合比优化设计

在传统的沥青混合料矿料级配设计方法中,人工计算繁琐而且容易出现问题.应用MATLAB软件进行沥青混合料配合比优化计算,进而可以求出矿质混合料中各种集料的用量.利用MATLAB的绘图功能,在计算级配同时可以绘制出级配曲线,所编制的程序简单明了,计算结果收敛稳定,可以方便的计算集料的配合比.     

基于矿料间隙率的SMA混合料设计新法

根据沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)中集料、沥青、空隙率与矿料间隙率(VMA)之间的体积关系,推导了VMA与沥青用量之间的关系;论证了VMA对SMA混合料级配的影响;讨论了VMA与级配之间的关系.由此得出了基于VMA的SMA混合料设计新方法:首先根据技术要求确定VMA的大小,从而得出最佳沥青用量,并可缩小SMA的级配范围,最后在此范围内,采用确定的最佳沥青用量试配3个级配,空隙率最接近目标空隙率的级配即为最佳级配.通过具体混合料设计实例,证明SMA混合料设计新法比常规方法简便、快速、准确、可靠.     

密级配沥青混合料矿料分布分形特征

为了确定密级配沥青混合料矿料分形分维的适用条件,利用最小二乘法对矿料级配双对数坐标图进行线性拟合,得到矿料分布分形维数,在此基础上,按照定义的模糊分维对《公路沥青路面施工技术规范》中密级配沥青混合料矿料分形分布特征——分形维数和自相似性进行了判定。结果表明:沥青混合料矿料级配分布是一个模糊分形系统,不具有严格的自相似性,而是统计意义上的自相似;密级配沥青混合料矿料级配的分形维数在2.33～2.59范围内变化,且在同一尺度范围内,级配上限比级配下限具有更高的分维数;密级配沥青混合料矿料级配的分布具有较为显著的一重分形,只需一个分形维数就可以表征该级配的分形特征。     

沥青混合料集料分维数值和矿料间隙率的关系

利用分形理论这一研究工具对沥青混合料集料级配进行研究，建立沥青混合料集料级配分维数值与矿料间隙率的关系．对沥青玛蹄脂碎石混合料、多孔排水式沥青混合料、密级配沥青混合料进行试验研究，分别建立集料级配分维数值与矿料间隙率的关系，再分析、对比其他试验数据，得出矿料间隙率随着集料级配分维数值的增加先降低后增加、并在一定的范围内存在极小值的结论．此研究结论对沥青混合料设计级配的选择具有重要的指导意义．     

RAP对乳化沥青冷再生混合料级配设计的影响研究

冷再生混合料与传统的热拌沥青混合料(HMA)在级配设计中的不同是由于RAP的掺入对混合料的影响,特别是RAP在回收过程中的高变异性对混合料级配的影响。通过对比分析采用RAP的原样筛分和抽提筛分级配曲线添加一定比例新集料进行级配设计,然后采用贝雷法的级配设计理论,基于粗集料骨架嵌挤,细集料逐级填充的设计思路进行级配检验,在满足[CA]、[FAc]、[FAf]3个参数的要求后,反算贝雷法设计密度,分析了RAP的掺入对贝雷法设计密度及3参数的影响,同时依据混合料的低温劈裂强度、冻融劈裂强度、动稳定度和间接拉伸疲劳寿命来评价两种级配混合料的性能,最后给出合理的贝雷法设计密度及应按照RAP的抽提筛分级配曲线来调整混合料的合成级配。     

不同矿料级配对沥青路面抗滑性能的影响

按照美国Superpave级配控制点和禁区范围。对现行规范中的部分级配进行调整。使它们级配曲线分别通过禁区的上限、下限和禁区,同时利用这几种级配组成的混合料进行一系列的抗滑性能试验来探讨不同矿料级配对沥青路面抗滑性能的影响。从而为铺筑沥青路面时合理选择矿料级配提供一定的理论依据。     

泰波理论在矿料级配设计中的应用

讨论了直接应用泰波理论指导矿料级配设计的一种方法 ,该方法先计算理论级配 ,然后在半对数坐标中绘出最大密度曲线 ,并在该最大密度曲线图上直接查出各粒径颗粒含量 ,计算出各种集料的比例。该方法简化了级配设计过程。本文中以水泥混凝土和沥青混合料用砂为例阐述了这一设计方法     

沥青混合料矿料级配的计算

为了模型化和简便化地确定沥青混合料矿料级配的配合比,建立沥青混合料配料计算的超定线性数学方程组;根据最小二乘原理,结合工程的约束条件,应用最小平均误差方值作为沥青混合料配料的超定线性数学方程组解的判断依据,并利用Matlab编程计算出各种矿料的组合配比。工程应用表明,沥青混合料矿料的级配计算方法可以根据级配的目标值,较精确地计算沥青配料的配比,并给出误差限,满足沥青混合料的配料技术要求,实现了矿料级配计算的模型化和简便化。     

粗集料间隙率最小值的测定方法及其应用

为了克服干捣实法测定粗集料矿料间隙率的种种不足，提出了粗集料矿料间隙率最小值的概念与测定方法；据此定义了沥青混合料级配干涉系数；并提出了新的粗集料骨架嵌挤标准；在此基础上对设计沥青混合料的主骨架空隙填充法进行了改进；还分析了级配干涉系数与混合料高温抗车辙性能、疲劳性能的关系。研究认为依据粗集料矿料间隙率最小值而提出的粗集料骨架嵌挤的新标准能够更加准确地判定沥青混合料中粗集料的骨架嵌挤程度；改进的主骨架空隙填充法设计出的密断级配沥青混合料的各项性能完全满足规范要求；沥青混合料级配干涉系数与混合料的高温和疲劳性能之间具有良好的相关性。     

排水性路面在山区高速公路中的应用

为了客观、准确确定排水性路面的矿料级配及其最佳沥青用量,以20%的空隙率为目标空隙率,通过空隙率与2.36mm通过率的关系研究了矿料的级配;以混合料的流淌试验和飞散试验确定了最佳用油量,并对根据马歇尔试验结果对混合料级配进行了调整,在此基础上形成了排水性沥青混合料配合比组成设计方法。室内试验和试验路的研究结果表明,排水性沥青混合料的各项路用性能均满足规范要求。     

基于彩色数字图像技术的级配颗粒均匀度评价方法

为了对沥青混合料级配颗粒均匀度进行定量评价,基于彩色数字图像处理技术准确提取集料颗粒,引入颗粒平均粒度与均匀度指标,结合彩色数字图像处理方法,对5种最大粒径为16 mm的沥青混合料级配分别采用中位直径和频率直径来评定沥青混合料级配的均匀性。研究结果表明:基于彩色数字图像处理技术的级配颗粒均匀度评价方法避免了大颗粒被判断为小颗粒的缺陷,保证全部粗集料颗粒均被有效提取,采用中位直径与频率直径进行级配均匀性评价,其准确度较高,同时发现,AM-16类级配较SMA-16级配偏粗,但其粒度均匀性小于AK-16级配。粒度均匀性指标可以较好评价级配的均匀程度,可为级配颗粒均匀性评价提供一种有效的定量评价依据。     

VCAAC级配检验方法在施工中的应用

通过沥青混合料SAC13试验段的铺筑,介绍了VCAAC(沥青混凝土粗集料体积分数)矿料级配检验方法在施工过程中的具体应用,提出应用VCAAC矿料级配检验方法的技巧.试验段施工过程中先用VCAAC方法对室内设计级配的目标配合比和生产配合比进行检验,使之形成符合设计要求的紧密骨架密实结构,且保证其沥青混合料的路用性能良好,进而进行试验段的铺筑及铺筑后的检测,最后根据检测结果将现场不符合要求的矿料级配利用VCAAC方法调整到符合要求的矿料级配.研究结果表明:利用VCAAC方法对现场孔隙率较大的矿料级配进行调整后,其现场孔隙率等各项指标均满足要求;VCAAC方法应用简便、灵活,能为实际工程中矿料级配调整到合适级配提供理论依据.     

沥青混合料级配离析对矿料间隙率的影响分析

为了研究不同类型沥青混合料发生级配离析后体积特性的变化规律,针对三种常见类型沥青混合料设计了变异级配组,然后应用Hudson法分析了各级配组沥青混合料的矿料间隙率的变化规律,并通过试验验证了分析结果。研究发现不同类型沥青混合料具有不同的VMA中心级配。级配通过率的相同变化,会给不同级配沥青混合料带来不同程度的VMA及其相关性能的改变。因此对沥青路面混合料离析程度的控制,采用统一的通过率控制指标并不一定合适。     

泡沫沥青用量和矿料级配对混合料拌和用水量影响

为了研究泡沫沥青用量和矿料级配对泡沫沥青混合料所需合理拌和用水量的影响,设计了3种矿料级配组成OA1、OA2和OA3,通过变化4种沥青用量2％、3％、4％、5％（相对于矿料干重的百分比）,5种拌和用水量,即混合料最佳击实含水率（OMC）的60％、70％、80％、90％、100％,将各组合下制备成的泡沫沥青混合料成型试件,测定其间接拉伸强度和干密度．结果表明：不同的矿料级配、泡沫沥青用量和拌和用水量条件下制备的泡沫沥青混合料具有不同的间接拉伸强度和干密度．不同的矿料级配和不同的混合料拌和用水量存在最佳泡沫沥青用量3％．综合推荐出泡沫沥青混合料OA1、OA2和OA3适宜的拌和用水量范围分别为65％～80％OMC、70％～85％OMC和75％～85％OMC．通过试验路的铺筑观测发现,使用状况良好,验证了此研究结果是合理的．