基于粗集料形态特征的AC沥青路面路用性能研究

采用Image-Pro Plus影像处理平台进行集料形态特征量化分析,选用4种不同形态特征粗集料进行沥青混合料配合比设计和路用性能研究。通过路用性能指标和集料形态特征指标建立灰色关联模型,对沥青混合料路用性能影响因素进行关联度分析。研究得出:粗集料形态特征对AC-13沥青混合料最佳油石比影响显著,高温稳定性受粗集料棱角性影响较大,低温抗裂性能和水稳定性能受粗集料棱角性和针片状影响较大。

集料形态特征对水泥稳定碎石基层收缩性能的影响研究

本文主要研究对水泥稳定碎石基层干缩性能及温缩性能产生影响的主要因素,通过对卵碎石及石灰岩集料四种级配水泥稳定碎石基层试件进行干缩试验及温缩试验,研究集料种类、级配类型对水泥稳定碎石基层干缩性能的影响规律;研究集料种类、级配类型、温度变化速率以及温度变化区间对水泥稳定碎石基层温缩性能的影响规律;基于灰色关联度理论的研究方法分析集料各项形态特征参数与水泥稳定碎石基层干缩性能及温缩性能的关联性并计算其相关程度;根据关联性分析的结论提出基于集料种类、级配类型以及集料形态特征的改善水泥稳定碎石基层干缩及温缩性能的方法。

集料形态特征对水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度的影响

本文主要从集料种类、级配类型、养护龄期以及集料形态特征等角度出发,研究上述各项因素对水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度的影响。按照击实试验得到的卵碎石及石灰岩集料四种级配水泥稳定碎石基层的最佳含水量和最大干密度数据成型圆柱形试件并进行无侧限抗压强度试验,引入并介绍了灰色综合关联度分析理论及其计算方法,基于该理论研究集料各形态特征参数与水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度之间的关联性并计算其相关程度;根据关联性分析的结论提出基于集料种类、级配类型以及集料形态特征的提高水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度的方法。

集料形态特征对集料-沥青黏附及水稳定性的影响

为评价集料形态特征对集料-沥青黏附性及其体系水稳定性的影响,提出了一种定量测试集料-沥青黏附性的新方法.借助集料图像测量系统(AIMS)测试了5种集料的形态特征,并对不同形态集料沥青混合料的水稳定性进行评价,建立了集料形态特征与集料-沥青黏附性及水稳定性的关系,同时基于灰色关联法分析了集料形态特征对集料-沥青黏附性及水稳定性的影响排序.结果表明:提出的集料-沥青黏附性定量测试方法简单、可靠;沥青混合料水稳定性最佳的棱角性为2500~3000,球度为0.65~0.75;随着集料表面纹理的增大,沥青混合料的水稳定性增强;集料表面纹理对集料-沥青黏附性的影响最大,棱角性对沥青混合料浸水飞散损失指标的影响最大,球度对沥青混合料冻融劈裂强度比、浸水车辙变形拐点指标的影响最大.

基于图像处理的集料形态特征定量评价

数字图像处理技术的引入,将会实现矿质集料颗粒形态特征的直接、客观的定量评价。通过对矿质集料数字图像进行噪声消除、图像分割、二值化形态学处理、边缘跟踪以及颗粒分析,得到了各个集料颗粒的面积、周长、拟合椭圆等形态特征参数。进一步对各参数进行统计分析,得到了针对集料的圆度、棱角性、表面纹理以及针片状颗粒含量等形态特征指标的分析结果。基于成像相关知识,采用基于LED光源的背光图像采集平台,对不同档位的集料颗粒形态特征进行定量评价和分析。试验结果表明:通过数字图像处理技术对不同档位集料颗粒形态特征参数进行图像描述,可以遴选出高效可行的有利于定量分析形态特征的参数;背光源采集方法可以更好提取集料颗粒图像边缘特征,使图像更有利于后续处理;不同档位下集料的圆度趋势比较明显,随粒径的增大而减小;棱角性变化与圆度截然不同,其中粗集料棱角性基本不变,而细集料随粒径的增大变化明显;粗集料的纹理指标值变化不大;粗集料的针片状颗粒含量为0,细集料的针片状颗粒含量大于1%。研究可以为矿质集料进场质量的过程控制提供快速高效的定量依据。