基于二维图像处理方法的沥青混合料砂浆厚度谱研究

为研究沥青混合料的砂浆厚度组成规律,考虑集料间接触的最薄弱方向,提出了一种基于最短接触距离原则的沥青混合料砂浆厚度计算方法。采用高精度二维扫描仪获取混合料二维切片图像,定义沥青砂浆由沥青以及粒径小于等于1.18mm的细集料组成,并利用MATLAB相关图像处理方法进行混合料砂浆空间结构分析。提出平均砂浆厚度、砂浆厚度谱的众数及集中度指标,并对其进行统计分析。针对6种不同类型的混合料,研究不同压实次数、沥青种类、最大公称粒径以及级配类型等因素对其砂浆厚度的影响。结果表明:提出的方法适用于分析沥青混合料的砂浆厚度组成规律;砂浆厚度谱用对数正态分布模型进行拟合的效果较好;随着压实次数的增加,平均砂浆厚度及厚度谱众数均存在最小值,而砂浆集中度则存在峰值,说明过压会破坏砂浆的稳定状态,合理选择压实次数十分重要;较小的集料最大公称粒径、悬浮密实型结构以及改性沥青混合料对应的平均砂浆厚度更小,砂浆也向更小的厚度上集中,其集中度更高;级配类型和最大公称粒径的影响最为显著,沥青种类对厚度谱的集中度也有较为显著的影响,压实次数的影响虽然不大但也呈现出明显的规律性。