[发明专利]一种基于CT与三维划分的再生沥青混合料均匀性评价方法

权利要求书

1.一种基于CT与三维划分的再生沥青混合料均匀性评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1、采用室内成型方式获取再生沥青混合料圆柱体试件，利用CT扫描设备对其进行扫描，构建再生沥青混合料试件的三维可视化模型；

步骤2、对所述的三维可视化模型进行数字图像处理，识别再生沥青混合料各个组分，组分包括粗集料、旧沥青胶浆、新沥青胶浆及空隙；

步骤3、采用Mimics软件从处理后的三维试件图像中以试件的体积中心为切割中心，在试件模型中切割一立方体范围作为研究对象，进一步将该立方体划分为m³个面积相等的网格；

步骤4、分别统计各个网格内新旧沥青胶浆的体积，根据新旧沥青胶浆的体积计算各个网格中旧沥青胶浆占全部沥青胶浆的比值M_i，M_i计算公式如式(1)：

式中：为第i个小立方体内旧沥青胶浆的体积；

为第i个小立方体内新沥青胶浆的体积；

i为划分网格的编号，i＝1、2、3、...m³；

步骤5、根据所述的每个划分网格中旧沥青胶浆占全部沥青胶浆的比值M_i，计算m³个M_i的标准差SD和变异系数COV，作为整个三维试件图像内新旧沥青胶浆分布的均匀性评价指标，计算公式如式(2)～(4)，标准差和变异系数越小，说明混合料的均匀性越好；反之，则混合料的均匀性越差；

式中：为单个试件内M_i的整体均值。

2.根据权利要求1所述的一种基于CT与三维划分的再生沥青混合料均匀性评价方法，其特征在于，在步骤1中，所述再生沥青混合料圆柱形试件的成型方法包括以下步骤：

步骤A1.向旧沥青胶浆掺入适量的二氧化钛粉末后进行废弃沥青混合料的制备，其中二氧化钛与矿粉等质量替换，不再使用矿粉来制备沥青混合料；

步骤A2.将掺有二氧化钛粉末的旧沥青胶浆制备而成的废弃沥青混合料与固定比例的新集料、基质沥青成型再生沥青混合料试件。

3.根据权利要求1所述的一种基于CT与三维划分的再生沥青混合料均匀性评价方法，其特征在于，所述步骤1中圆柱体试件尺寸为Φ101.6mm×63.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于CT与三维划分的再生沥青混合料均匀性评价方法，其特征在于，在步骤2中，所述对再生沥青混合料各个组分的识别涉及到灰度图像阈值的确定，阈值的确定方法为双峰法，包括以下步骤：

步骤B1.根据截面图像定性判断不同材料组分；

步骤B2.读取该组分所在位置的CT值并初步确定各组分的CT值范围；

步骤B3.采用Mimics软件输出图像的CT值直方图；

步骤B4.通过双峰法反复调整该组分CT值的区间边界；

步骤B5.确定CT图像中粗集料、新旧沥青胶浆及空隙的划分阈值。

5.根据权利要求1所述的一种基于CT与三维划分的再生沥青混合料均匀性评价方法，其特征在于，所述步骤3中立方体的高取值应小于试件的高，以消除试件倾斜扫描造成的误差，确保不同试件的最大内接立方体尺寸相一致。

6.根据权利要求1所述的一种基于CT与三维划分的再生沥青混合料均匀性评价方法，其特征在于，在步骤3中，所述对立方体图像进一步划分具体如下：将立方体的边长m等分，平均划分为m³个长度、宽度和高度均相等的小立方体。

7.根据权利要求1所述的一种基于CT与三维划分的再生沥青混合料均匀性评价方法，其特征在于，在步骤3中，m≥2。

8.根据权利要求1所述的一种基于CT与三维划分的再生沥青混合料均匀性评价方法，其特征在于，在步骤3中所述获取每个三维可视化模型的立方体及几何中心，以及在步骤3中获取m等分的横坐标和纵坐标方法如下：采用Mimics软件中的3D Properties功能对所示三维可视化模型的尺寸进行统计，利用crop mask功能对三维可视化模型及最大内接立方体进行切割。