[發明專利]一種瀝青路面預防性養護最佳時機的確定方法

有效

• 申請號: 201710982865.6
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107741351B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 李雪連;陳宇亮;劉雪瑩;李章闖;王文強;彭宇;呂新潮;楊樂
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N23/046;G01N33/42;G01N1/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種瀝青路面預防性養護最佳時機的確定方法，包括下述步驟：

第一步：取樣

在擬進行預防性養護的對象路段分別鉆取試驗試樣和參比試樣；

第二步：參比試樣極限劈裂強度數據采集

對參比試樣進行極限劈裂強度試驗，獲得參比試樣的極限劈裂強度；

第三步：試驗試樣原始細觀結構數據采集及處理

取一個試驗試樣，沿其軸向每隔1-10mm，進行一次CT斷層掃描，獲取該試驗試樣原始細觀結構圖像；

選擇位于試驗試樣中間的5-20個截面，用圖像分析軟件對這些截面位置對應的CT原始細觀結構圖像進行處理，得到每個原始細觀結構CT圖像的灰度分布直方圖；根據CT圖像的灰度分布直方圖，按閾值分割法提取圖像中的裂縫與孔隙，對圖像進行二值化，繪制每個掃描截面的二值化后圖像的灰度分布圖；讀取每個掃描截面二值化后圖像的灰度分布圖中1或0灰度值的頻數P₀₁、P₀₂、……P_0i，其中i＝1、2、3……、j；對頻數P₀₁～P_0i求平均值，得到未加載狀態下的頻數平均值

第四步：試驗試樣第一次加載試驗數據采集及處理

將第三步的試驗試樣進行劈裂疲勞試驗，試驗試樣沿加載方向每變形0.2-2mm時或疲勞加載100-4000次時，按第三步CT斷層掃描的間隔和位置，進行一次CT斷層掃描，獲取第一次加載時試驗試樣細觀結構圖像；

選取第三步所選截面相同位置截面的CT圖像，用圖像分析軟件對試驗試樣細觀結構的CT圖像進行處理，得到每個細觀結構CT圖像的灰度分布直方圖；根據CT圖像的灰度分布直方圖，按閾值分割法提取圖像中的裂縫與孔隙，對圖像進行二值化，繪制每個掃描截面的二值化后圖像的灰度分布圖；讀取每個掃描截面二值化后圖像的灰度分布圖中1或0灰度值的頻數P₁₁、P₁₂、……P_1i，其中：i＝1、2、3……j；對頻數P₁₁-P_1i求平均值，得到第一次加載狀態下的頻數平均值

第五步：重復第四步，對同一試樣施加相同疲勞荷載，進行劈裂疲勞試驗，當試驗試樣沿加載方向每變形0.2-2mm時或疲勞加載100-4000次時，進行一次CT掃描，直至試樣發生疲勞破壞，分別得到同一試驗試樣從第1次到第n次疲勞加載后的1或0灰度值的頻數平均值及試樣發生疲勞破壞時的疲勞壽命N_f1，其中：n＝1、2、3……m；

第六步：以頻數為縱坐標，疲勞加載次數為橫坐標，繪制疲勞加載次數-頻數曲線；對曲線進行二次求導，讀取曲線二次導數為0時對應的橫坐標值N；

第七步：對每一個試驗試樣按第三步至第六步進行處理，分別得到每一個試驗試樣的N₁、N₂……N_R和N_f1、N_f2……N_fR，其中R＝1、2、3……Q；計算劈裂疲勞試驗條件下，試樣疲勞加載次數N的平均值和平均疲勞壽命

第八步：最佳預防性養護時間T的確定

t為公路的設計年限，單位：年。

2.根據權利要求1所述的一種瀝青路面預防性養護最佳時機的確定方法，其特征在于：試驗試樣在對象路段的輪跡帶、變形凹陷部位或已經產生肉眼可見裂縫的部位鉆取；參比試樣在路肩鉆取。

3.根據權利要求2所述的一種瀝青路面預防性養護最佳時機的確定方法，其特征在于：試驗試樣取樣數量至少8個；參比試樣取樣數量至少4個。

4.根據權利要求3所述的一種瀝青路面預防性養護最佳時機的確定方法，其特征在于：第二步中，極限劈裂強度試驗，按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》，行業標準號：JTG E20—2011。