本文關鍵詞：瀝青混合料細觀結構變化對路面抗滑性能的影響研究

  更多相關文章： 瀝青路面 抗滑性能 CT掃描技術 數(shù)字圖像處理 細觀結構 加速加載試驗

【摘要】：目前瀝青路面已成為新建高速公路的主要路面形式,但許多瀝青路面的抗滑性能往往下降較快,且達不到相關規(guī)范要求,為車輛的行駛安全埋下很大隱患,尤其是在車輛性能和行駛速度不斷提升的背景下,許多交通事故成因與輪胎打滑密切相關。本文研究角度從瀝青混合料結構的細觀尺度出發(fā),基于數(shù)字圖像處理技術,針對混合料細觀結構特性包括表面紋理幾何特性與內部結構分布特性兩方面,結合室內加速加載試驗,分析在車輪荷載作用下細觀結構的變化情況,以及與抗滑性能指標之間的相關性,研究細觀結構的變化對路面抗滑性能的影響。通過工業(yè)CT掃描技術獲取瀝青路面芯樣的斷層CT圖像,并進行數(shù)字圖像處理:一方面提取出芯樣表面輪廓;另一方面分離并識別混合料中各組成成分,空隙、瀝青砂漿和集料。建立紋理參數(shù)(Profile Line-PL index)指標,用于表征路表紋理幾何特征,研究結果表明,PL index與路面抗滑指標的相關性良好,隨著車輪荷載作用的增加,PL index值減小。建立評價參數(shù)分析瀝青芯樣中空隙和瀝青砂漿的分布特性,發(fā)現(xiàn)車輪荷載作用造成面層內部結構發(fā)生變動,空隙減少和底部瀝青砂漿向上遷移,減小了路面構造深度以及減少路表紋理,使得路面抗滑性能下降。采用SMA-13和AC-13C兩種級配類型的瀝青混合料進行室內加速加載試驗,測量抗滑性能指標并分析其與輪載作用次數(shù)間的變化關系。對不同輪載作用次數(shù)的瀝青試件切面圖像進行分析,采用紋理參數(shù)PL index和分布特征參數(shù)評價其細觀結構變化情況。試驗研究結果表明:PL index值隨著輪載作用次數(shù)的增加而減小,與抗滑指標間有良好的相關性,可有效地表征路表紋理特征;輪載作用使得試件中瀝青砂漿發(fā)生向上遷移,集料顆粒相對向下遷移,其趨勢隨著輪載作用次數(shù)的增加而越發(fā)顯著;骨架型的SMA結構與懸浮型的AC結構表現(xiàn)出明顯差異,骨架型瀝青混合料在路面長期抗滑性能方面會表現(xiàn)更加優(yōu)異。本研究從瀝青混合料細觀角度探討了瀝青路面抗滑性能衰減的機理,以及不同類型瀝青混合料抗滑性能衰減的差異,相關結論對于提高瀝青路面的抗滑性能和延長抗滑使用壽命具有重要的參考價值。
【關鍵詞】：瀝青路面 抗滑性能 CT掃描技術 數(shù)字圖像處理 細觀結構 加速加載試驗
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U416.217
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內外研究概況11-18
• 1.2.1 研究發(fā)展歷程11-12
• 1.2.2 瀝青路面抗滑性能的變化機理研究12-18
• 1.3 研究內容18-20
• 第二章 基于數(shù)字圖像的瀝青路面抗滑性能評價20-31
• 2.1 瀝青路面抗滑性能評價體系建立20
• 2.2 數(shù)字圖像處理簡介20-23
• 2.2.1 數(shù)字圖像與數(shù)字圖像處理20-21
• 2.2.2 數(shù)字圖像獲取方式21-23
• 2.3 瀝青混合料數(shù)字圖像處理23-30
• 2.3.1 圖像預處理23-24
• 2.3.2 圖像復原24
• 2.3.3 圖像增強24-26
• 2.3.4 圖像分割26-29
• 2.3.5 二值圖像處理29-30
• 2.4 本章小結30-31
• 第三章 基于CT圖像的瀝青混合料細觀結構特性分析31-54
• 3.1 依托項目概述31-32
• 3.2 瀝青混合料表面紋理分析評價32-40
• 3.2.1 宏觀紋理與微觀紋理33
• 3.2.2 表面紋理的獲取33-34
• 3.2.3 表面紋理參數(shù)的建立34-35
• 3.2.4 紋理參數(shù)評價分析35-40
• 3.3 瀝青混合料內部結構分析評價40-52
• 3.3.1 空隙的分離識別41
• 3.3.2 空隙的分布特性分析41-46
• 3.3.3 瀝青砂漿的分離識別46-47
• 3.3.4 瀝青砂漿的分布特性分析47-52
• 3.4 本章小結52-54
• 第四章 基于加速加載試驗的瀝青路面抗滑性能評價54-71
• 4.1 室內加速加載試驗系統(tǒng)54-55
• 4.2 試驗設計與試驗結果55-59
• 4.2.1 試驗材料55-57
• 4.2.2 試驗方法57-58
• 4.2.3 試驗測量結果58-59
• 4.3 抗滑性能指標與輪載作用次數(shù)間變化關系的分析59-63
• 4.4 表面紋理與輪載作用次數(shù)間變化關系的分析63-67
• 4.5 瀝青砂漿變化67-70
• 4.6 本章小結70-71
• 結論與展望71-74
• 主要結論71-73
• 展望73-74
• 參考文獻74-79
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果79-80
• 致謝80-81
• 附件81

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本文編號：913856