[發(fā)明專利]一種瀝青混合料集料分布狀態(tài)評價(jià)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310539405.8
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103698497A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭勇;王振
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01N33/42
• 分類號: G01N33/42;G01N15/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

1.一種瀝青混合料集料分布狀態(tài)或均勻性的定量評價(jià)方法具體為：室內(nèi)成型或現(xiàn)場取樣提供分析所需的瀝青混合料圓柱形試件；通過工業(yè)CT機(jī)或數(shù)碼相機(jī)采集瀝青混合料試件的截面圖像，運(yùn)用后者時，瀝青混合料試件需先經(jīng)鋸齒切割機(jī)切割；將截面圖像轉(zhuǎn)化為BMP格式的黑白圖像。對該BMP格式的黑白圖像進(jìn)行圖像分析，得到瀝青混合料截面圖像中每個集料顆粒的信息，所述集料顆粒的信息包括顆粒粒徑、周長、面積、等效直徑、長軸短軸坐標(biāo)、質(zhì)心位置坐標(biāo)等。獲取上述混合料截面上的集料顆粒信息以后，就混合料中各檔集料的位置分布、數(shù)量分布、長軸方位角分布三個方面定量評價(jià)混合料截面上的集料分布狀態(tài)。?

截面上各檔集料的位置分布狀態(tài)通過該檔集料的重心與該截面幾何中心的距離偏差率來衡量；所述計(jì)算公式如下：?

集料重心與幾何中心的距離偏差：

把距離偏差S轉(zhuǎn)換成量綱為一的r：r_i=S_i/R?

式中：分別為第i檔集料的重心坐標(biāo)；i為集料的篩孔尺寸（方孔篩）；?

x_in，y_in分別為第i檔集料中第n個顆粒的質(zhì)心坐標(biāo)位置；?

N_i為第i檔集料中顆粒的總數(shù)；?

S_i為截面上第i檔集料的重心與幾何中心的距離偏差；?

x_PC，y_PC為截面的幾何中心的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；?

r_i為截面上第i檔集料的重心與幾何中心的距離偏差率；?

R為幾何中心到截面邊緣的距離。?

將截面對稱劃分為四等分區(qū)域，分別統(tǒng)計(jì)各區(qū)域該檔集料數(shù)目，利用下式分別計(jì)算各檔集料顆粒在各區(qū)域里的數(shù)目分布情況：?

（1）若N_1i=N_3i，N_2i=N_4i，則?

N_1i≠0，N_2i≠0?

N_1i=0或N_2i=0?

（2）若N_1i≠N_3i，N_2i≠N_4i，則?

當(dāng)N_1i=N_3i=0或N_2i=N_4i=0時，

其他情況下，c=1。?

式中：N_1i，N_2i，N_3i，N_4i分別為第i檔集料在四塊區(qū)域里的分布數(shù)量；?

t_i為第i檔集料在四塊區(qū)域里的數(shù)量分布狀況參數(shù)；?

λ為待定系數(shù)，一般取0.1；?

N_i為第i檔集料中顆粒的總數(shù)。?

分別計(jì)算截面上四個區(qū)域里各擋集料長軸方位角的均值，以此代表該區(qū)域該檔集料方位角的主方向，計(jì)算相鄰及相對區(qū)域主方向的位置關(guān)系作為評價(jià)集料長軸方位角分布狀態(tài)。集料方位角分布狀態(tài)好，則截面上相鄰區(qū)域內(nèi)集料主方向垂直和相對區(qū)域內(nèi)集料主方向?qū)ΨQ。分為兩種情況，所述計(jì)算公式如下：?

（3）若N_i>0，則?

對于一、三區(qū)域：?

1）若

2）若

3）若

4）若

對于二、四區(qū)域：?

1）若

2）若

3）若

4）若

對于一、二區(qū)域：?

1）若

2）若

3）若

4）若

S_i=S_13i+S_24i+S_12i

（4）若N_i=0，S_i=0；?

式中：分別為第i檔集料在四塊區(qū)域里的方位角的平均數(shù)，即方位角的主方向，

S_1i，S_2i，S_3i，S_4i分別為第i檔集料在四塊區(qū)域里的方位角總和；?

N_1i，N_2i，N_3i，N_4i分別為第i檔集料在四塊區(qū)域里的分布數(shù)量；?

S_13i，S_24i，S_12i分別為第i檔集料在一、三區(qū)域，二、四區(qū)域和一、二區(qū)域方位角分布的評價(jià)指數(shù)；?

S_i為第i檔集料方位角分布的評價(jià)指標(biāo)；?

截面上集料的分布狀態(tài)指標(biāo)為：?

d=η×∑k_i×(r_i+t_i+s_i)?

式中：d為瀝青混合料中集料的分布狀態(tài)指標(biāo)；?

η為與級配相關(guān)的一待定系數(shù)；?

k_i為截面上第i檔集料的面積比，k_i=a_i/a；?

a_i為截面上的第i檔集料的總面積，；?

a為截面上各檔集料的總面積；?

r_i為截面上第i檔集料的重心與幾何中心的距離偏差率；?

t_i為第i檔集料在四塊區(qū)域里的數(shù)量分布狀況參數(shù)；?

s_i為第i檔集料方位角分布的評價(jià)指數(shù)；?

以一組平行截面上混合料集料分布狀態(tài)表征這一方向上混合料集料分布狀態(tài)。瀝青混合料集料分布狀態(tài)通過集料水平方向和豎直方向分布狀態(tài)進(jìn)行綜合定量評價(jià)。計(jì)算公式如下：?

D=αd_h+βd_v

式中：D為瀝青混合料中集料整體分布狀況評價(jià)指標(biāo)；?

α，β分別為水平方向和豎直方向上的集料分布對瀝青混合料中集料整體分布的權(quán)重；?

d_h，d_v分別為瀝青混合料中集料在水平方向上和垂直方向上的分布狀態(tài)指標(biāo)。?

d_h=∑γ_h(i-i)×d_h(i-i)?

d_v=∑γ_v(i-i)×d_v(i-i)?

式中，γ_h(i-i)，γ_v(i-i)分別為水平和垂直方向第i個截面上集料分布對混合料中集料整體分布狀態(tài)的影響系數(shù)；?

d_h(i-i)，d_v(i-i)分別為水平和垂直方向第i個截面上瀝青混合料中集料分布狀態(tài)指數(shù)。集料整體分布狀態(tài)指標(biāo)D越小，對應(yīng)的瀝青混合料集料分布狀態(tài)就越好；反之，則瀝青混合料集料分布狀態(tài)就越差。?