[发明专利]一种沥青混合料骨架细观结构的评价方法

说明书

本发明公开了一种沥青混合料骨架细观结构的评价方法，该方法包括：获取沥青混合料的切片图像；基于沥青混合料的切片图像获取沥青混合料的细观评价指标；根据沥青混合料的细观评价指标对沥青混合料进行室内马歇尔试验，得到验证结果。通过使用本发明，能够通过对马歇尔试件的切片图像的细观结构进行分析预估设计级配的抗车辙性能从而提高沥青混合料的路用性能。本发明作为一种沥青混合料骨架细观结构的评价方法，可广泛应用于道路工程技术领域。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，尤其涉及一种沥青混合料骨架细观结构的评价方法。

背景技术

沥青混合料由集料、沥青胶浆和空隙等组成，其力学行为由三相组分材料的体积含量和空间分布共同决定，其中，沥青混合料抗车辙性能直接影响沥青路面结构强度和使用耐久性，沥青混合料是典型的颗粒物质材料，集料在混合料内的分布对沥青混合料的性能有着重要影响，沥青混合料内部结构中，粗集料构成主骨架，细集料、沥青和其它外掺剂构成的沥青胶浆填充主骨架之间的空隙，其中沥青混合料主骨架是抵抗外部荷载的主要载体，对于湿热重交通复杂环境，保证粗集料相互嵌挤构成强有力的骨架结构，是设计骨架密实型沥青混合料和提高其抗车辙性能的关键要点，现阶段对于沥青混合料的骨架结构的评价以宏观定性指标VCA_min≤VCA_DRC作为依据，但是，现阶段的技术对于这两个指标不仅在室内试件制作和体积指标计算方法上存在较大的误差差异，这也导致现阶段难以很好的客观的评价沥青混合料的骨架结构，沥青混合料是典型的颗粒物质体系，宏观尺度上被简化为均质非线性粘弹性材料，但基于细观尺度，沥青混合料由线弹性的粗集料颗粒和粘弹性的沥青胶浆组成的非均质颗粒材料，相互接触的粗集料构成主骨架，因此，为提高沥青混合料的抗车辙性能，需克服以往宏观评价的限制，基于细观尺度对沥青混合料内部骨架结构进行深入剖析，揭示沥青混合料非均质复合材料的行为特征，进一步提高沥青混合料的车辙性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种沥青混合料骨架细观结构的评价方法，能够通过对马歇尔试件的切片图像的细观结构进行分析预估设计级配的抗车辙性能从而提高沥青混合料的路用性能。

本发明所采用的第一技术方案是：一种沥青混合料骨架细观结构的评价方法，包括以下步骤：

获取沥青混合料的切片图像；

基于沥青混合料的切片图像获取沥青混合料的细观评价指标；

根据沥青混合料的细观评价指标对沥青混合料进行室内马歇尔试验，得到验证结果。

进一步，所述获取沥青混合料的切片图像这一步骤，其具体包括：

设定级配最大公称粒径；

根据级配最大公称粒径制作马歇尔试件；

对马歇尔试件进行横向切割处理，获取马歇尔试件的切割剖面；

通过相机对马歇尔试件的切割剖面进行拍摄处理，得到沥青混合料的切片图像。

进一步，所述基于沥青混合料的切片图像获取沥青混合料的细观评价指标这一步骤，其具体包括：

对沥青混合料的切片图像进行图像预处理，得到预处理后的沥青混合料切片图像；

对预处理后的沥青混合料切片图像进行集料识别分析，得到接触链网络结构；

对接触链网络结构进行分析，获取沥青混合料切片图像的评价参数；

结合沥青混合料切片图像的评价参数与级配最大公称粒径，构建沥青混合料的细观评价指标。

进一步，所述对沥青混合料的切片图像进行图像预处理，得到预处理后的沥青混合料切片图像这一步骤，其具体包括：

通过自适应算法对沥青混合料的切片图像进行二值化处理，得到沥青混合料二值化图像；