本發(fā)明屬于道路工程
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種基于aims集料成像系統(tǒng)的粗集料抗滑性能評價方法。
背景技術(shù)：
：近年來我國高速公路迅猛發(fā)展，在提供高效、便捷運輸服務(wù)的同時，也面臨越來越多的交通事故威脅。路面抗滑性能是影響高速公路行車安全的重要因素，如何提高路面抗滑性能日益成為關(guān)注焦點。從材料組成角度而言，集料在瀝青混合料中占比約95％，集料(尤其是粗集料)特性對瀝青混合料抗滑性能至關(guān)重要。表面粗糙且棱角性好的集料，不僅有較好的微觀構(gòu)造，便于集料顆粒之間形成良好的嚙合嵌鎖力，以及增強與瀝青結(jié)合料的粘附性；而且在混合料壓實過程中能形成較好的宏觀構(gòu)造，使鋪筑的瀝青路面具有優(yōu)良的抗滑性能。因此，對粗集料表面特性進行合理評價，進而選擇抗滑性較好的粗集料，是確保瀝青路面長期抗滑性能的前提條件。目前國內(nèi)外多采用間接法測量集料的表面形態(tài)特征。利用試驗手段把顆粒特征合并，即對按照一定方式堆積或成型的集料整體宏觀性質(zhì)進行測定，如集料的內(nèi)摩阻角、松裝空隙率等，將測得的集料整體性質(zhì)作為顆粒的特征值。間接法測定的集料表面形態(tài)特征易受人為因素影響，評價結(jié)果的客觀性、可靠性較差。為確保瀝青路面的抗滑性能，在粗集料特征方面，我國路面設(shè)計體系中主要對粗集料的磨光值提出要求。但這一指標(biāo)較為單一，且粗集料磨光值測定結(jié)果變異性較大，并不能有效反映粗集料的表面特征和抗滑性優(yōu)劣，對高速公路瀝青路面抗滑性能的設(shè)計及改善將產(chǎn)生不利影響。因此，有必要發(fā)明一種測定結(jié)果更加準(zhǔn)確、評價結(jié)果更加可靠的粗集料抗滑性能評價方法。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于aims集料成像系統(tǒng)的粗集料抗滑性能評價方法。該方法采用aims集料成像系統(tǒng)，對粗集料表面形態(tài)特征進行測定分析，并結(jié)合粗集料磨耗值的測定結(jié)果，綜合提出粗集料抗滑性能評價方法。該方法試驗操作簡便，變異性較小，評價指標(biāo)更加合理，評價結(jié)果更加可靠，可為優(yōu)選抗滑性能較好的粗集料提供有效的技術(shù)手段。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：基于aims集料成像系統(tǒng)的粗集料抗滑性能評價方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：步驟一、利用aims集料成像系統(tǒng)對粗集料進行圖像掃描，測量并計算粗集料的棱角性指標(biāo)ai，ai的單位為mm；所述粗集料為粒徑大于2.36mm的碎石；步驟二、利用aims集料成像系統(tǒng)對粗集料進行圖像掃描，采用小波方法測量并確定粗集料的表面紋理指標(biāo)tr，tr的單位為mm；步驟三、根據(jù)步驟一中所測定的粗集料的棱角性指標(biāo)ai和步驟二中所測定的粗集料的表面紋理指標(biāo)tr，計算確定粗集料的表面形態(tài)特征綜合指標(biāo)caat，caat的單位為mm；步驟四、采用洛杉磯磨耗試驗方法測定粗集料的磨耗值q；步驟五、根據(jù)步驟三中所確定的表面形態(tài)特征綜合指標(biāo)caat和步驟四中所測定的磨耗值q綜合評價粗集料的抗滑性能，具體為：若caat≥7100mm，q≤30％，則證明所選粗集料抗滑性能優(yōu)良，否則，證明所選粗集料抗滑性能差，所選粗集料不能投入工程應(yīng)用。上述的基于aims集料成像系統(tǒng)的粗集料抗滑性能評價方法，其特征在于，步驟一和步驟二中利用aims集料成像系統(tǒng)對粗集料進行圖像掃描之前，預(yù)先對粗集料進行清洗去雜，以免干擾掃描結(jié)果。上述的基于aims集料成像系統(tǒng)的粗集料抗滑性能評價方法，其特征在于，步驟三所述的表面形態(tài)特征綜合指標(biāo)caat按照公式“caat＝0.5*ai+10*tr”進行計算。上述的基于aims集料成像系統(tǒng)的粗集料抗滑性能評價方法，其特征在于，步驟四所述的粗集料磨耗值q按照jtge42-2005《公路工程集料試驗規(guī)程》中的t0317試驗方法進行測定。利用aims集料成像系統(tǒng)對粗集料進行圖像掃描，可直接獲取集料的棱角性指標(biāo)和紋理指標(biāo)。利用aims集料成像系統(tǒng)對粗集料進行圖像掃描，并將掃描獲取的粗集料表面形態(tài)特征參數(shù)，利用aims自帶的數(shù)據(jù)存儲程序，自動顯示出數(shù)據(jù)個數(shù)、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、顯著性和置信區(qū)間，并以excel形式輸出試驗結(jié)果。aims集料成像系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)。所述小波方法是可以對不同尺寸的各種類型集料形狀特征進行快速、精確和客觀的測量，并將測量系統(tǒng)和分析系統(tǒng)結(jié)合于一體的方法。aims集料成像系統(tǒng)和小波方法均為現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明基于aims測定的caat指標(biāo)以及采用洛杉磯磨耗試驗測定的磨耗值綜合評價粗集料的抗滑性。caat指標(biāo)可以確保選擇的粗集料具有良好的微觀表面構(gòu)造，用其修筑的瀝青路面表面與輪胎具有足夠的附著力；在潮濕條件下，使得粗集料表面微觀構(gòu)造更易刺破水膜，增大輪胎與路面之間的直接接觸，確保瀝青路面初期抗滑力保持在較高水平。磨耗值指標(biāo)可確保選擇的粗集料足夠堅硬、耐磨，耐久性優(yōu)良，保證瀝青路面在行車荷載作用下，粗集料表面不易被磨損，使瀝青路面具有優(yōu)良的長期抗滑性能。因此，本發(fā)明提出的評價方法更加科學(xué)合理。2、本發(fā)明提出的基于aims的粗集料抗滑性能評價方法，試驗操作簡便、耗時短，可對集料表面形態(tài)特征進行快速、精確和客觀的測量，測試結(jié)果受人為因素影響小，變異性小，評價結(jié)果更加直觀、可靠。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。附圖說明圖1為實施例1閃長巖a的棱角性掃描圖。圖2為實施例1閃長巖b的棱角性掃描圖。圖3為實施例1閃長巖a的表面紋理掃描圖。圖4為實施例1閃長巖b的表面紋理掃描圖。圖5為實施例2輝綠巖的棱角性掃描圖。圖6為實施例2石灰?guī)r的棱角性掃描圖。圖7為實施例2輝綠巖的表面紋理掃描圖。圖8為實施例2石灰?guī)r的表面紋理掃描圖。具體實施方式實施例1本實施例基于aims的閃長巖a、閃長巖b的抗滑性能評價方法包括以下步驟：利用aims集料成像系統(tǒng)，對閃長巖a、b進行圖像掃描，測量并利用自帶數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計算粗集料棱角性指標(biāo)ai；本實施例中的閃長巖a、b在掃描測量之前，應(yīng)先對其進行清洗，去除灰塵等雜質(zhì)，以免干擾掃描結(jié)果。掃描結(jié)果見圖1和圖2，測量數(shù)據(jù)見表1。表1閃長巖a、b的棱角性aims測量結(jié)果試樣粒徑(mm)ai(mm)閃長巖a4.752709.6閃長巖a9.52697.8閃長巖b4.752852.7閃長巖b9.52593.2利用aims集料成像系統(tǒng)，對閃長巖a、b進行圖像掃描，采用小波方法測量并確定粗集料表面紋理指標(biāo)tr；本實施例中的閃長巖a、b在掃描測量之前，應(yīng)先對其進行清洗，去除灰塵等雜質(zhì)，以免干擾掃描結(jié)果。掃描結(jié)果見圖3和圖4，測量數(shù)據(jù)見表2。表2閃長巖a、b的表面紋理aims測量結(jié)果試樣粒徑(mm)tr(mm)閃長巖a4.75556.4閃長巖a9.5614.5閃長巖b4.75629.2閃長巖b9.5609.4(3)根據(jù)步驟(1)測量確定的棱角性指標(biāo)ai和步驟(2)測量確定的表面紋理指標(biāo)tr，按照公式“caat＝0.5*ai+10*tr”計算確定閃長巖a、b的表面形態(tài)特征綜合指標(biāo)caat。本實施例中，閃長巖a、b的caat計算結(jié)果見表3。表3閃長巖a、b的caat指標(biāo)結(jié)果試樣粒徑(mm)caat(mm)閃長巖a4.757210.6閃長巖a9.57494.1閃長巖b4.758003.6閃長巖b9.57390.9(4)采用《公路工程集料試驗規(guī)程》(jtge42-2005)中的t0317——洛杉磯磨耗試驗方法測定閃長巖a、b的磨耗值q并記錄結(jié)果；本實施例中，閃長巖a、b的磨耗值q測試結(jié)果見表4。表4閃長巖a、b的磨耗值q測量結(jié)果(5)基于步驟(3)確定的caat指標(biāo)和步驟(4)測定的磨耗值q指標(biāo)綜合評價閃長巖a、b的抗滑性能。本實施例中，閃長巖a、b的caat值均≥7100，磨耗值q均≤30％，說明兩種閃長巖的抗滑性能均良好，且閃長巖a、b的抗滑性能排序為：閃長巖b＞閃長巖a。實施例2本實施例基于aims的輝綠巖、石灰?guī)r的抗滑性能評價方法包括以下步驟：(1)利用aims集料成像系統(tǒng)，對輝綠巖、石灰?guī)r進行圖像掃描，測量并計算粗集料棱角性指標(biāo)ai；本實施例中的輝綠巖、石灰?guī)r在掃描測量之前，應(yīng)先對其進行清洗，去除灰塵等雜質(zhì)，以免干擾掃描結(jié)果。掃描結(jié)果圖5和圖6，測量數(shù)據(jù)見表5。表5輝綠巖、石灰?guī)r的棱角性aims測量結(jié)果試樣粒徑(mm)ai(mm)輝綠巖4.752699.9輝綠巖9.52701.4石灰?guī)r4.753092.1石灰?guī)r9.52938.8(2)利用aims集料成像系統(tǒng)，對輝綠巖、石灰?guī)r進行圖像掃描，采用小波方法測量并確定粗集料表面紋理指標(biāo)tr；本實施例中的輝綠巖、石灰?guī)r在掃描測量之前，應(yīng)先對其進行清洗，去除灰塵等雜質(zhì)，以免干擾掃描結(jié)果。掃描結(jié)果圖7和圖8，測量數(shù)據(jù)見表6。表6輝綠巖、石灰?guī)r的表面紋理aims測量結(jié)果(3)根據(jù)步驟(1)測量確定的棱角性指標(biāo)ai和步驟(2)測量確定的表面紋理指標(biāo)tr，按照公式“caat＝0.5*ai+10*tr”計算確定閃長巖a、b的表面形態(tài)特征綜合指標(biāo)caat。本實施例中，輝綠巖、石灰?guī)r的caat計算結(jié)果見表7。表7輝綠巖、石灰?guī)r的caat指標(biāo)結(jié)果試樣粒徑(mm)caat(mm)輝綠巖4.757016.4輝綠巖9.56793.4石灰?guī)r4.756052.4石灰?guī)r9.56267.3(4)采用《公路工程集料試驗規(guī)程》(jtge42-2005)中的t0317——洛杉磯磨耗試驗方法測定閃長巖a、b的磨耗值q并記錄結(jié)果。本實施例中，輝綠巖、石灰?guī)r的磨耗值q測試結(jié)果見表8。表8輝綠巖、石灰?guī)r的磨耗值測量結(jié)果集料類型輝綠巖石灰?guī)r磨耗值(％)14.422.5基于步驟(3)確定的caat指標(biāo)和步驟(4)測定的磨耗值q指標(biāo)綜合評價輝綠巖、石灰?guī)r的抗滑性能。本實施例中，輝綠巖、石灰?guī)r的磨耗值q均≤30％，僅輝綠巖的4.75mm檔粗集料>7100，其余均<7100，不能滿足性能優(yōu)良的粗集料評價標(biāo)準(zhǔn)，所選粗集料不能投入工程應(yīng)用。因此，為設(shè)計抗滑性能優(yōu)良的瀝青路面混合料，需更換其他粗集料品種，按照本發(fā)明所提出的方法進行測定，直至粗集料的表面形態(tài)特征綜合指標(biāo)caat和磨耗值q值均滿足本專利提出的抗滑性能評價標(biāo)準(zhǔn)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁12