基于数字图像处理的沥青混合料集料形状及分布研究

摘要

随着沥青混凝土的普遍应用，对其进行的研究也日新月异。目前主流的研究均是基于像马歇尔之类的宏观力学性能或者体积参数实验。而本文主要从数字图像处理这个角度出发，直接对混合料中的集料几何信息和位置分布进行统计。对集料的针片状含量、主轴分布、质心离散程度进行分析，从而了解并总结混合料内部集料在外界实验因素和制作过程中的分布规律。对沥青混合料在优化配合比方面以及更深一步对集料分布的研究有一定的启发意义。
　　实验发现混合料中针片状集料的数量和分布，只与材料的原材料结构和制作工艺有关。后续的如增加击实次数和引入玻璃集料与其均无相关性。针片状集料基本出现在大粒径档，小粒径集料在生产后表面能均达到高水平，不易被压碎。同时等效椭圆长短轴之比分别为3:1，2.5:1，2:1去判别针片状集料时，不出现针片状集料突然增多现象。
　　集料的主轴方向排列是受到一系列力作用的综合结果。实验表明在击实初期，击实功对于主轴排列的贡献就已完成，后续的击实已无明显影响。玻璃的大内摩擦角以及在试件中部的集料由于约束较多主轴排列更加稳定。同时值得提出的是各档集料的主轴排列和截面整体集料的排列无较高相关度。
　　集料的离散程度受到击实功的影响较大。虽然有试模壁的限制，但是由于空隙率的存在，击实所产生的间接拉力使集料在截面上更加离散。在粒径方面，大粒径集料更能自主迁移，而小粒径集料只能绕着大粒径集料四处流淌，所以大粒径集料的离散程度要高。
　　未来伴随着电子技术的迅猛发展，基于数字图像处理技术对于材料试验的研究必将是趋势所在。本文基于数字图像处理对于沥青混合料的研究，对沥青混凝土更深层次集料分布的研究有一定的启发作用。

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第1章 绪论

1.1 研究的背景及意义

1.2 国内基于DIP的沥青混合料研究动态

1.3 国外基于DIP的沥青混合料研究动态

1.4 本文研究的主要内容

第2章 沥青混合料形态分布的评价方法

2.1基于传统实验法的间接评价法

2.2基于DIP的形态学评价法

第3章 DIP图像处理的简单介绍

3.1图像获取与图像数字化

3.2图像分割

3.3图像简单信息处理

第4章 实验内容与实验结果

4.1实验材料与试件制作

4.2实验结果

第5章 实验数据分析

5.1集料针片状分布分析

5.2 集料主轴排列分布分析

5.3集料离散程度分析

第6章 结论及展望

6.1针片状集料数量、分布结论

6.2集料主轴?排列分布结论

6.3集料离散程度分布结论

6.4展望

参考文献

作者攻读学位期间的科研成果

致谢