沥青混合料自愈合性能与砂浆厚度分布特征关系

发布时间：2025-08-12 16:01

　　 沥青混合料自愈合行为与沥青砂浆的细观分布特征关系密切,但目前相关判据不足。为此,采用数字图像处理技术定量表征沥青砂浆的细观结构,并分析其与混合料自愈合行为的关系。首先,优化沥青混合料砂浆厚度计算的方法,提出基于图像分析的砂浆平均厚度Tm和砂浆厚度分布标准偏差SDt指标;其次,对6种不同沥青混合料砂浆的二维图像进行统计分析,验证细观砂浆厚度参数的有效性;最后,通过有无间歇时间的半圆弯曲疲劳试验获取沥青混合料的自愈合指数H,并进行宏细观指标的相关性分析。结果表明:级配类型和最大公称粒径均对沥青砂浆的空间分布有重要影响;矿料间隙率(VMA)和沥青饱和度(VFA)与砂浆细观参数之间不存在明显相关关系,证实了宏观体积参数在表征沥青砂浆细观分布特征方面的不足;沥青混合料的自愈合指数同时受砂浆平均厚度和空间分布均匀性的影响;综合指标Tm/SDt与宏观愈合指数H之间有很好的相关性,可以有效表征沥青混合料的自愈合效率。

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【部分图文】：

图1 砂浆厚度的定义及统计

本文首先利用数字图像处理方法，将沥青混合料断面图像中的粗集料（粒径大于1.18mm）和沥青砂浆进行有效分离；然后以所有粗集料的边界像素点为端点计算相应位置的砂浆厚度，并进一步获取沥青砂浆厚度的分布特征。对于集料边界的任意像素点，定义其与相邻集料边界上距离最近的像素点之间的距离为....

图2 沥青混合料二维切片获取和半圆试件准备流程（单位：mm)

如表1所示，本课题选取6种常用的沥青混合料级配进行试验。最大公称粒径考虑13,20和25mm三种（SUP-13,SUP-20,SUP-25）；级配类型包括2种断级配（SMA-13,ECA-10）和2种连续级配（AC-13,SUP-13）。SUP-20和SUP-25的集料采用石灰岩....

图3 图像预处理流程

为满足沥青砂浆厚度的识别精度要求，采用分辨率1200dpi（即0.021mm·pixel-1）的高精度光学成像方法获取沥青混合料的切片图像。每种沥青混合料对4个平行试件采集图像。如图2所示，每个圆柱体试件切割后可获得6个不同的二维截面图，最终每种混合料可得到24张直径为150m....

图4 有无间歇时间的半正弦波加载波形示意

在UTM-25液压伺服材料试验机上分别进行有无间歇时间的半圆弯曲疲劳试验，以评估不同沥青混合料的自愈合性能。已有研究中通常采用2种方式对沥青混合料的愈合能力进行检测和评价：储存恢复类试验和间歇式恢复试验[21]。前者是在材料受到一定程度的损伤后，让材料静置一段时间，再检测材料性能....

本文编号：4058776