【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于道路養護，具體涉及一種針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法。
技術介紹
1、透水瀝青路面由于空隙率較大，容易受到水分和氧氣等外部因素的影響，從而發生早期剝落病害。為緩解這一耐久性不足的問題，研究者提出噴灑預防性養護劑來修復在役排水瀝青路面的微損傷并補充瀝青膜厚度，達到恢復其抗剝落性能，提升耐久性的目的。預防性養護劑是包括乳化瀝青基，再生劑等成分的乳液，其作用機理是通過排水瀝青混合料內部孔道滲透到混合料內部，因此如何定量其滲透水平是充分認識該類型材料作用效果的基礎。
2、利用數字圖像處理技術來研究道路工程材料的傳質問題是近年來的研究熱點。隨著各種高精度光源成像方法的發展和普及，獲取實時原位的材料內部結構圖像方法已然成熟，然而如何從圖像中提取有效信息并且和宏觀的物理行為進行聯系，依舊是研究的難點。目前，常規方法是采用表面處理劑處置前后空隙變化面積來表征處置的深度，處置深度定義為空隙面積變化為零的深度位置，但是對于多孔瀝青路面，有別于密級配瀝青混合料，其內部空隙連通性強，預防性養護劑一般可完全滲透整個路面深度，而其在不同深度位置的滲透水平差異較大，因此，目前多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平存在量化難的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是解決現有技術的不足，提供一種針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法，該方法通過細觀結構形態分析，充分考慮表面處理劑的滲透行為的基礎上，提出指標可有效區分不同預防性養護劑的滲透水平。
2、為實現
3、一種針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法，包括以下步驟：
4、s1.利用工業級x-ray?ct掃描獲取表面處理劑噴灑前后多孔瀝青混合料樣本的連續斷層灰度圖像，對圖像進行預處理，然后應用閾值法從多孔瀝青混合料的瀝青膠漿和粗集料中區分出空隙，采用圖像二值化算法將每張灰度圖中的空隙區域定義為白色，其余定義為黑色；
5、s2.依據圖像信息，根據公式(1)和公式(2)分別計算每張圖片的深度位置和空隙率，并根據公式(3)計算合成空隙率：
6、hi＝p×i?(1)
7、
8、式中：
9、hi：第i張圖片的深度位置，mm；
10、p：ct掃描的豎向分辨率，mm/圖層；
11、vi：第i張圖片的空隙率，％；
12、ai：第i張圖片的白色區域面積，mm2；
13、asum：樣本橫截面的面積，mm2；
14、n：斷層灰度圖像數量；
15、vave：樣本合成空隙率，％；
16、s3.采用公式(4)對表面處理劑噴灑前后樣本的圖像空隙率差值比例k值進行計算，獲取空隙率差值與圖像深度位置的關系曲線；采用公式(5)計算空隙差值在深度方向的質心深度have，并采用公式(6)計算質心深度偏心率p，其中，空隙差值質心深度have用于表征滲透深度，空隙差值質心深度偏心率p用于表征滲透均勻性；
17、
18、式中：
19、ki：深度為hi位置處的圖像空隙率差值比例，％；
20、深度為hi位置處表面處理劑噴灑前樣本圖片的空隙率，％；
21、深度為hi位置處表面處理劑噴灑后樣本圖片的空隙率，％；
22、have：空隙差值質心深度，mm；
23、h：樣本的厚度，mm；
24、p：空隙差值質心偏心率，％。
25、進一步，步驟s1中，所述x-ray?ct掃描獲取的平面及豎向圖像精度均小于0.1mm/pixel。
26、進一步，步驟s1中，所述多孔瀝青混合料樣本的直徑為100±1mm，高度為40mm到60mm。
27、進一步，步驟s1中，所述預處理是指應用圖像增強和中值濾波算法消除圖像亮度不均勻和圖像噪聲。
28、進一步，步驟s2中，表面處理劑噴灑前，樣本合成空隙率vave與體積法測試的樣本空隙率的相對誤差不大于10％，如果相對誤差超過10％，則步驟(1)中需要重新選取閾值進行圖像分割和空隙識別。
29、本專利技術的有益效果：
30、本專利技術提供了一種針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法，該方法融合了x-ray?ct掃描技術和數字圖像處理方法，通過細觀結構形態分析，在充分考慮表面處理劑的滲透行為的基礎上，提出了空隙差值質心深度及其偏心率指標和相應算法，與現有技術通過宏觀體積參數或者通過樣本處理前后不同深度空隙面積(體積)的差別進行滲透判斷的方法相比，本專利技術方法可有效區分不同預防性養護劑的滲透水平，避免了由于空隙連通導致的深度判斷不清的問題。本專利技術計算原理清晰，計算過程簡單易行，計算精度高，能夠為該類預防性表面養護劑的材料優化及施工質量控制提供準確的、直觀的數字化依據。
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1.一種針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法，其特征在于，步驟S1中，所述X-ray?CT掃描獲取的平面及豎向圖像精度均小于0.1mm/pixel。
3.如權利要求1所述針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法，其特征在于，步驟S1中，所述多孔瀝青混合料樣本的直徑為100±1mm，高度為40mm到60mm。
4.如權利要求1所述針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法，其特征在于，步驟S1中，所述預處理是指應用圖像增強和中值濾波算法消除圖像亮度不均勻和圖像噪聲。
5.如權利要求1或2或3或4所述針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法，其特征在于，步驟S2中，表面處理劑噴灑前，樣本合成空隙率Vave與體積法測試的樣本空隙率的相對誤差不大于10％，如果相對誤差超過10％，則步驟(1)中需要重新選取閾值進行圖像分割和空隙識別。
【技術特征摘要】
1.一種針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法，其特征在于，步驟s1中，所述x-ray?ct掃描獲取的平面及豎向圖像精度均小于0.1mm/pixel。
3.如權利要求1所述針對多孔瀝青路面表面處理劑的滲透水平的計算方法，其特征在于，步驟s1中，所述多孔瀝青混合料樣本的直徑為100±1mm，高度為40mm到60mm。
...【專利技術屬性】
技術研發人員：薛彤，王浩，朱金才，李亮亮，張璐，狄洋，雍洪寶，蔣繼望，
申請(專利權)人：淮安市建筑工程質量檢測中心有限公司，
類型：發明
國別省市：
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