基于沥青混合料内部结构参数的路面表面特性研究
发布时间：2022-01-07 21:49
沥青混合料是一种由粗集料、沥青砂浆和空隙组成的多相混合物,混合料内部各相的分布状态与路面表面特性有一定的关联性,但目前关于二者的相关性研究却鲜有报道。同时,沥青混合料内部均匀性直接关系到混合料的路用性能,但关于二者的相关性研究也较少。因此,准确地评价沥青混合料内部结构是研究混合料内部结构与路面表面特性、路用性能间关系的前提,但各国学者研究沥青混合料内部结构时,并没有统一的流程和方法可供参考,处理结果受人为因素影响较大,至今尚未形成一套客观、有效的混合料内部结构评价系统。鉴于上述不足,论文利用扫描仪获取沥青混合料断面图像,并研发了沥青混合料内部结构测试分析软件2D-IISAM（2 Dimension Image-based Internal Structure Analysis Method）。2D-IISAM首先运用数字图像处理技术对沥青混合料断面图像进行预处理,从图像中分离出集料颗粒,并采用等效椭圆短轴表征集料电子筛分粒径;然后识别出沥青混合料图像中各档集料分计筛余,提出利用“集料分计筛余”验证图像预处理过程的准确性;最终,结合IPP分析处理软件,提出表征混合料内部集料排列形式、空隙...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：181 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 集料几何特性评价方法研究
1.2.2 数字图像技术在混合料内部结构研究中的应用
1.2.3 沥青路面表面构造特性评价方法研究
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 基于数字图像技术的集料几何特性研究
2.1 集料几何特性研究
2.1.1 集料轮廓形状特性评价指标
2.1.2 集料棱角特性评价指标
2.1.3 集料表面纹理特性评价指标
2.2 集料几何特性评价系统的研发
2.2.1 图像采集系统
2.2.2 图像处理系统
2.2.3 评价系统测试步骤
2.3 集料几何特性测试结果
2.3.1 原材料
2.3.2 集料轮廓形状特性测试结果
2.3.3 集料棱角特性测试结果
2.3.4 集料表面纹理特性测试结果
2.3.5 集料几何特性评价指标的选取和验证
2.4 本章小结
第三章 基于数字图像技术的沥青混合料内部结构研究
3.1 沥青混合料数字图像预处理技术研究
3.1.1 概述
3.1.2 沥青混合料数字图像获取
3.1.3 数字图像预处理技术
3.1.4 数字图像预处理结果验证
3.2 沥青混合料内部结构特征研究
3.2.1 集料倾角
3.2.2 空隙率
3.2.3 砂浆比和砂浆膜厚
3.2.4 混合料均匀性
3.3 沥青混合料内部结构评价系统的研发
3.4 本章小结
第四章 沥青混合料内部结构影响因素研究
4.1 沥青混合料压实过程中集料颗粒运动机理
4.1.1 摩擦机理
4.1.2 集料运动行为影响因素研究
4.2 试验设计
4.2.1 原材料技术性质
4.2.2 试验方案设计
4.3 压实方式对混合料内部结构特征的影响
4.3.1 压实方式对集料倾角的影响
4.3.2 压实方式对砂浆分布状态的影响
4.3.3 压实方式对混合料均匀性的影响
4.4 集料几何特性对混合料内部结构特征的影响
4.4.1 混合料中集料几何特性测试结果
4.4.2 集料几何特性对集料倾角的影响
4.4.3 集料几何特性对砂浆分布状态的影响
4.4.4 集料几何特性对混合料均匀性的影响
4.5 级配类型对混合料内部结构特征的影响
4.5.1 级配分形维数
4.5.2 级配类型对集料倾角的影响
4.5.3 级配类型对砂浆分布状态的影响
4.5.4 级配类型对混合料均匀性的影响
4.6 粉胶比对混合料内部结构特征的影响
4.6.1 粉胶比对集料倾角的影响
4.6.2 粉胶比对砂浆分布状态的影响
4.6.3 粉胶比对混合料均匀性的影响
4.7 沥青混合料内部结构影响因素的灰关联熵分析
4.7.1 灰关联熵分析法
4.7.2 灰关联熵分析结果
4.8 本章小结
第五章 基于混合料内部结构参数的路面表面构造特性研究
5.1 路面表面构造特性评价方法
5.1.1 路面表面构造分类
5.1.2 路面表面构造评价方法
5.2 路面表面构造特性影响因素研究
5.2.1 集料几何特性的影响
5.2.2 级配类型的影响
5.2.3 粉胶比的影响
5.3 混合料内部结构对沥青路面表面特性的影响
5.3.1 空隙率的影响
5.3.2 集料倾角的影响
5.3.3 砂浆比和砂浆膜厚的影响
5.4 基于混合料内部结构参数的路面表面构造特性预测模型研究
5.4.1 理论基础
5.4.2 表面构造特性预测模型建立及检验
5.5 本章小结
第六章 基于混合料内部均匀性的路面抗滑性能及常规路用性能研究
6.1 概述
6.1.1 轮胎与路面接触特性研究
6.1.2 路面抗滑机理
6.1.3 路面抗滑性能测试方法
6.2 混合料均匀性对路面抗滑性能的影响研究
6.2.1 混合料均匀性与空隙率相关性研究
6.2.2 混合料均匀性对路面抗滑性能的影响
6.3 混合料均匀性对路面常规路用性能的影响研究
6.3.1 混合料均匀性试验结果
6.3.2 混合料均匀性对高温稳定性的影响
6.3.3 混合料均匀性对低温抗裂性的影响
6.3.4 混合料均匀性对水稳定性的影响
6.4 本章小结
结论与建议
主要结论
创新点
进一步研究建议
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑均匀性的SMA混合料最佳沥青用量确定方法[J]. 郭乃胜,李薇,赵颖华,谭忆秋. 大连海事大学学报. 2017(02)
[2]沥青砂浆力学性能的粒径效应试验研究[J]. 钱国平,李崛,李辉忠. 公路交通科技. 2017(02)
[3]考虑均匀性的沥青混合料最佳沥青用量确定方法[J]. 郭乃胜,尤占平,谭忆秋,赵颖华,王聪. 交通运输工程学报. 2017(01)
[4]基于CT技术的沥青混合料均匀性评价方法[J]. 郭乃胜,尤占平,谭忆秋,赵颖华,荆华龙. 中国公路学报. 2017(01)
[5]基于沥青混合料各组分密度的内部结构均匀性分析[J]. 郭乃胜,王聪,赵颖华,谭忆秋,尤占平. 工程力学. 2016(07)
[6]轮胎与沥青路面微观摩擦接触特性的分子动力学模拟[J]. 孙凤艳,黄璐,汪林兵. 工程科学学报. 2016(06)
[7]基于1stOpt软件的树高测量模型[J]. 郭欣雨,冯仲科,曹忠,范永祥. 东北林业大学学报. 2015(05)
[8]机场SMA高温变形中集料倾角变化规律[J]. 王海朋,谭忆秋,孙志棋,诸一鸣,任俊达,邵显智. 建筑材料学报. 2016(02)
[9]沥青混凝土再生集料的棱角性分析[J]. 唐伯明,郭鹏,肖巧林,战琦琦. 中国公路学报. 2015(01)
[10]橡胶沥青胶浆车辙因子特性研究[J]. 徐鸥明,韩森,牛冬瑜,魏颖,徐进,刘亚敏. 武汉理工大学学报. 2014(11)
博士论文
[1]沥青混合料表面构造图像评价方法及抗滑降噪性能预测研究[D]. 陈德.长安大学 2015
[2]基于CT技术的沥青混合料均匀性及最佳沥青用量研究[D]. 王聪.大连海事大学 2015
[3]基于细观力学性能的功能型沥青混合料研究[D]. 石立万.华南理工大学 2014
[4]沥青混合料内部应力分布及其对粘弹性能的影响研究[D]. 郭庆林.吉林大学 2013
[5]表面形貌与污染物对沥青路面抗滑性能影响的研究[D]. 曹平.武汉理工大学 2009
硕士论文
[1]基于轮胎与路面接触的沥青混合料抗滑性能评价研究[D]. 邵申申.华南理工大学 2016
[2]基于路面抗滑测试结果的汽车轮胎/路面摩擦特性转换研究及仿真[D]. 孟令智.长安大学 2014
[3]集料均匀性对沥青混合料力学性能影响的离散元模拟[D]. 范亮平.浙江大学 2014
[4]基于湿路面附着性能的轮胎花纹优化设计研究[D]. 张彬.华南理工大学 2013
[5]基于胎/路相互作用的路面抗滑特性研究[D]. 杜雪松.哈尔滨工业大学 2012
[6]沥青混合料均匀性的数字图像分析[D]. 郑燕金.重庆交通大学 2012
[7]基于OTSU法分区图像识别技术及其在路面均匀性评价中的应用研究[D]. 刘佳辉.华南理工大学 2012
[8]沥青混合料细观结构的粘弹性力学及断裂力学数值分析[D]. 王新飞.浙江大学 2011
[9]数字化技术评价沥青路面构造深度研究[D]. 文静.长安大学 2009
[10]基于数字图像的沥青混合料级配检测技术研究[D]. 王超凡.长安大学 2007
本文编号：3575330
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：181 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 集料几何特性评价方法研究
1.2.2 数字图像技术在混合料内部结构研究中的应用
1.2.3 沥青路面表面构造特性评价方法研究
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 基于数字图像技术的集料几何特性研究
2.1 集料几何特性研究
2.1.1 集料轮廓形状特性评价指标
2.1.2 集料棱角特性评价指标
2.1.3 集料表面纹理特性评价指标
2.2 集料几何特性评价系统的研发
2.2.1 图像采集系统
2.2.2 图像处理系统
2.2.3 评价系统测试步骤
2.3 集料几何特性测试结果
2.3.1 原材料
2.3.2 集料轮廓形状特性测试结果
2.3.3 集料棱角特性测试结果
2.3.4 集料表面纹理特性测试结果
2.3.5 集料几何特性评价指标的选取和验证
2.4 本章小结
第三章 基于数字图像技术的沥青混合料内部结构研究
3.1 沥青混合料数字图像预处理技术研究
3.1.1 概述
3.1.2 沥青混合料数字图像获取
3.1.3 数字图像预处理技术
3.1.4 数字图像预处理结果验证
3.2 沥青混合料内部结构特征研究
3.2.1 集料倾角
3.2.2 空隙率
3.2.3 砂浆比和砂浆膜厚
3.2.4 混合料均匀性
3.3 沥青混合料内部结构评价系统的研发
3.4 本章小结
第四章 沥青混合料内部结构影响因素研究
4.1 沥青混合料压实过程中集料颗粒运动机理
4.1.1 摩擦机理
4.1.2 集料运动行为影响因素研究
4.2 试验设计
4.2.1 原材料技术性质
4.2.2 试验方案设计
4.3 压实方式对混合料内部结构特征的影响
4.3.1 压实方式对集料倾角的影响
4.3.2 压实方式对砂浆分布状态的影响
4.3.3 压实方式对混合料均匀性的影响
4.4 集料几何特性对混合料内部结构特征的影响
4.4.1 混合料中集料几何特性测试结果
4.4.2 集料几何特性对集料倾角的影响
4.4.3 集料几何特性对砂浆分布状态的影响
4.4.4 集料几何特性对混合料均匀性的影响
4.5 级配类型对混合料内部结构特征的影响
4.5.1 级配分形维数
4.5.2 级配类型对集料倾角的影响
4.5.3 级配类型对砂浆分布状态的影响
4.5.4 级配类型对混合料均匀性的影响
4.6 粉胶比对混合料内部结构特征的影响
4.6.1 粉胶比对集料倾角的影响
4.6.2 粉胶比对砂浆分布状态的影响
4.6.3 粉胶比对混合料均匀性的影响
4.7 沥青混合料内部结构影响因素的灰关联熵分析
4.7.1 灰关联熵分析法
4.7.2 灰关联熵分析结果
4.8 本章小结
第五章 基于混合料内部结构参数的路面表面构造特性研究
5.1 路面表面构造特性评价方法
5.1.1 路面表面构造分类
5.1.2 路面表面构造评价方法
5.2 路面表面构造特性影响因素研究
5.2.1 集料几何特性的影响
5.2.2 级配类型的影响
5.2.3 粉胶比的影响
5.3 混合料内部结构对沥青路面表面特性的影响
5.3.1 空隙率的影响
5.3.2 集料倾角的影响
5.3.3 砂浆比和砂浆膜厚的影响
5.4 基于混合料内部结构参数的路面表面构造特性预测模型研究
5.4.1 理论基础
5.4.2 表面构造特性预测模型建立及检验
5.5 本章小结
第六章 基于混合料内部均匀性的路面抗滑性能及常规路用性能研究
6.1 概述
6.1.1 轮胎与路面接触特性研究
6.1.2 路面抗滑机理
6.1.3 路面抗滑性能测试方法
6.2 混合料均匀性对路面抗滑性能的影响研究
6.2.1 混合料均匀性与空隙率相关性研究
6.2.2 混合料均匀性对路面抗滑性能的影响
6.3 混合料均匀性对路面常规路用性能的影响研究
6.3.1 混合料均匀性试验结果
6.3.2 混合料均匀性对高温稳定性的影响
6.3.3 混合料均匀性对低温抗裂性的影响
6.3.4 混合料均匀性对水稳定性的影响
6.4 本章小结
结论与建议
主要结论
创新点
进一步研究建议
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑均匀性的SMA混合料最佳沥青用量确定方法[J]. 郭乃胜,李薇,赵颖华,谭忆秋. 大连海事大学学报. 2017(02)
[2]沥青砂浆力学性能的粒径效应试验研究[J]. 钱国平,李崛,李辉忠. 公路交通科技. 2017(02)
[3]考虑均匀性的沥青混合料最佳沥青用量确定方法[J]. 郭乃胜,尤占平,谭忆秋,赵颖华,王聪. 交通运输工程学报. 2017(01)
[4]基于CT技术的沥青混合料均匀性评价方法[J]. 郭乃胜,尤占平,谭忆秋,赵颖华,荆华龙. 中国公路学报. 2017(01)
[5]基于沥青混合料各组分密度的内部结构均匀性分析[J]. 郭乃胜,王聪,赵颖华,谭忆秋,尤占平. 工程力学. 2016(07)
[6]轮胎与沥青路面微观摩擦接触特性的分子动力学模拟[J]. 孙凤艳,黄璐,汪林兵. 工程科学学报. 2016(06)
[7]基于1stOpt软件的树高测量模型[J]. 郭欣雨,冯仲科,曹忠,范永祥. 东北林业大学学报. 2015(05)
[8]机场SMA高温变形中集料倾角变化规律[J]. 王海朋,谭忆秋,孙志棋,诸一鸣,任俊达,邵显智. 建筑材料学报. 2016(02)
[9]沥青混凝土再生集料的棱角性分析[J]. 唐伯明,郭鹏,肖巧林,战琦琦. 中国公路学报. 2015(01)
[10]橡胶沥青胶浆车辙因子特性研究[J]. 徐鸥明,韩森,牛冬瑜,魏颖,徐进,刘亚敏. 武汉理工大学学报. 2014(11)
博士论文
[1]沥青混合料表面构造图像评价方法及抗滑降噪性能预测研究[D]. 陈德.长安大学 2015
[2]基于CT技术的沥青混合料均匀性及最佳沥青用量研究[D]. 王聪.大连海事大学 2015
[3]基于细观力学性能的功能型沥青混合料研究[D]. 石立万.华南理工大学 2014
[4]沥青混合料内部应力分布及其对粘弹性能的影响研究[D]. 郭庆林.吉林大学 2013
[5]表面形貌与污染物对沥青路面抗滑性能影响的研究[D]. 曹平.武汉理工大学 2009
硕士论文
[1]基于轮胎与路面接触的沥青混合料抗滑性能评价研究[D]. 邵申申.华南理工大学 2016
[2]基于路面抗滑测试结果的汽车轮胎/路面摩擦特性转换研究及仿真[D]. 孟令智.长安大学 2014
[3]集料均匀性对沥青混合料力学性能影响的离散元模拟[D]. 范亮平.浙江大学 2014
[4]基于湿路面附着性能的轮胎花纹优化设计研究[D]. 张彬.华南理工大学 2013
[5]基于胎/路相互作用的路面抗滑特性研究[D]. 杜雪松.哈尔滨工业大学 2012
[6]沥青混合料均匀性的数字图像分析[D]. 郑燕金.重庆交通大学 2012
[7]基于OTSU法分区图像识别技术及其在路面均匀性评价中的应用研究[D]. 刘佳辉.华南理工大学 2012
[8]沥青混合料细观结构的粘弹性力学及断裂力学数值分析[D]. 王新飞.浙江大学 2011
[9]数字化技术评价沥青路面构造深度研究[D]. 文静.长安大学 2009
[10]基于数字图像的沥青混合料级配检测技术研究[D]. 王超凡.长安大学 2007
本文编号：3575330
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