[发明专利]一种沥青混凝土路面集料级配的快速检测方法

说明书

技术领域

本发明属于沥青路面面层施工质量控制的应用技术领域，具体涉及一种沥青 混凝土路面集料级配的快速检测方法。

背景技术

作为道路结构的主要型式之一，沥青混凝土路面因具有行车舒适、维修方便 等优势在中国得到了十分广泛的应用。然而，有些沥青路面在设计使用年限内即 出现了不同程度的损坏，其中路表水损坏、局部脱落等是常见的病害类型。经过 大量的调查研究，道路工作者发现沥青混凝土面层的摊铺质量，尤其是包括集料 级配控制、离析防治等在内的施工质量控制是导致沥青路面面层材料早期损坏的 重要原因。

为了保证沥青混凝土面层施工尤其是混合料摊铺的质量，对集料级配稳定性 和离析程度进行有效的监控显得尤为必要。在这一方面，国内外学者进行了大量 的研究，并且提出了一些评价沥青混凝土路面集料离析程度的方法，这些方法大 体上可以分为破损和无破损两类。破损类主要是对路面进行钻孔取芯，对芯样的 水平截面和竖直截面内集料的面积进行统计分析，进而研究集料的离析程度。无 损检测方法包括核子密度仪、激光断面仪和热成像三种方法。其中，核子密度仪 法主要是基于混合料密度随着粗集料离析的加重而降低这一原则，通过描绘路面 沿纵向的密度来识别离析区域；激光断面仪法通过激光断面仪所测得的表面构造 深度，与事先假定的非离析区域内表面构造深度之间的比较来评价离析程度；热 成像则是在路面混凝土摊铺过程中，采用热成像仪获取路表的热能量视图，根据 视图中色彩的变化，分析路面摊铺的不均匀性。

但是，随着路面施工中质量控制研究的深入，上述方法的缺陷也逐渐被人们 所认识，主要有：(1)破损类方法需要运用专业作业工具对路面进行钻孔操作， 而且事后需要对坑孔进行回填，其过程繁琐；无损类测试方法需要十分专业的设 备，目前核子密度仪、激光断面仪和热成像等设备在中国尚未得到大面积应用； (2)核子密度仪法的主要前提假设是混合料的密度随着粗集料离析的加重而降 低，这一假设没有考虑到级配和最大密实曲线的关系，而且不同来源集料的测试 变异性不同，比如石灰岩的变异性大于玄武岩；(3)激光断面仪法只能通过测量 沥青混凝土路面的表面缺陷，对离析程度进行定性的分析与判断，而且测试时激 光断面仪移动速度不能过快、路表要保持干燥；(4)在热成像法中，温度和级配 离析都会在热能量视图中显示“冷”域，这就需要采取进一步试验以更加准确地评 价级配的离析程度；而且由于面层的压实会改变表面热量的特征，因而热能量数 据要在混合料第一次压实前取得，这必然对施工组织提出了更高的要求。

由上述介绍可见，现有沥青混凝土路面离析评价方法都或多或少地存在不 足，而且各种评价方法都只能对集料的离析进行评价，并不能获得集料的级配特 征。值得注意的是，路面集料级配的获取对于路面施工质量的控制具有十分重要 的意义，它一方面可以评价集料的离析程度，另一方面还可以监测摊铺过程中沥 青混合料级配与设计级配的差异，并据此对混合料拌合时的配合比进行相应的调 整。因此，设计一种沥青路面集料级配的快速检测方法对于提高沥青面层的施工 质量显得十分必要。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种沥青混凝土路 面集料级配的快速检测方法。

技术方案：本发明所述的沥青混凝土路面集料级配的快速检测方法，是在借 鉴图像处理技术在沥青混合料领域成功使用经验的基础上，综合运用图像处理技 术和概率理论，提出了包括沥青混合料截面的图像获取、集料信息提取和集料级 配转换在内的一整套沥青路面级配快速测定的方法。

本发明所述的沥青混凝土路面集料级配的快速检测方法，具体包括如下步 骤：

(1)在沥青面层选择一正方形区域作为集料级配测定和分析的对象，所述 的正方形区域的边长优选为30cm；

(2)打磨正方形区域至少1mm的深度并清洁其表面；对于浮尘较多的情形， 采用清水洗净方形区域，并晾干；

(3)采用像素不低于300万的数码相机，拍摄正方形区域，获得其数码相 片，并将所述数码相片转化为黑白图像，获得图像的分辨率为a像素；黑白图像 的获得方法为：在计算机内导入数码相片，采用PhotoShop、HyperSnap、Image Plus Pro等图像处理软件，把数码相片转化为黑白图像，获得图像的分辨率为a 像素；