CN108801905A - 一种评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法 - Google Patents

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Abstract

一种评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法，包括以下步骤：1)对施工后的半刚性基层沥青路面进行钻芯取样；2)对取出的芯样进行试验，使试验后的芯样发生断裂；3)拍摄芯样断口图像；4)计算芯样断口图像中不同类型材料所占的像素数；5)根据步骤4)计算的像素数确定透层油施工工艺效果的评价指标，以此衡量半刚性基层沥青路面透层油的施工工艺效果。本发明能够反映出基面层间的粘结性能且直观确定透层油施工工艺效果优劣。

Description

一种评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法
技术领域
本发明属于道路施工质量监测领域，具体涉及一种评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法，通过计算芯样断口图像中不同材料所占区域的像素数判定工艺效果的好坏。
背景技术
半刚性基层沥青路面是我国高等级公路和城市道路的主要结构形式。为使沥青面层与半刚性基层结合良好，我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定基层必须喷洒透层油。目前评价透层油施工工艺效果的方法主要有渗透深度测量法、剪切和拉拔试验法。
现有的两种评价方法都是在路面施工后通过钻芯取样测量芯样的参数来衡量透层油的施工工艺效果，但渗透深度测量法因半刚性基层渗透深度的不均匀性，需要在一组试验中测试多个芯样，并且该指标仅能衡量透层油在施工后的基层渗透效果，渗透深度越大并不意味着层间粘结性能越好，因此不能很好地反映基面层间的粘结性能；剪切和拉拔试验能够测量透层油施工后基面层间粘结强度的大小，但是不容易找到参考值与其进行比较，从而难以反映透层油施工工艺效果的优劣。引证文献：
[1].武建民.透层油的作用及其性能评价指标体系[J].公路,2018(2):26-29.
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发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法，能够反映基面层间的粘结性能且直观确定透层油施工工艺效果优劣。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括步骤：
1)对施工后的半刚性基层沥青路面进行钻芯取样；
2)对取出的芯样进行试验，使试验后的芯样发生断裂；
3)拍摄芯样断口图像；
4)计算芯样断口图像中不同类型材料所占的像素数；
5)根据步骤4)计算的像素数确定透层油施工工艺效果的评价指标，以此衡量半刚性基层沥青路面透层油的施工工艺效果。
优选的，步骤2)对取出的芯样进行拉拔试验或弯曲试验，使芯样发生拉伸断裂或弯曲断裂。
优选的，步骤4)像素数为图像中断口区域的总像素数Nt、半刚性基层材料所占区域的像素数Nb、除半刚性基层材料外芯样断口其余材料所占区域的像素数No中的任意两个或三个数据值。步骤5)确定的评价指标为Nb/Nt或以此为基础的数学变换式。步骤5)确定的评价指标为No/Nt或以此为基础的数学变换式。步骤5)确定的评价指标为(Nb-No)/Nt或以此为基础的数学变换式。
本发明具有如下的有益效果：对施工后的半刚性基层沥青路面进行钻芯取样，并对取出的芯样进行试验，使试验后的芯样发生断裂，通过测量芯样断裂之后断口处半刚性基层材料的覆盖比例反映透层油的层间粘结效果，即半刚性基层材料覆盖的比例越大，透层油层间粘结效果越好，因此解决了现有渗透深度测量法存在的不能反映基面层间粘结性能问题。本发明解决了现有剪切和拉拔试验法存在的因不容易找到参考值进行比较而难以确定透层油施工工艺效果优劣的问题，操作简便，检测结果准确，适于在工程现场应用。
附图说明
图1芯样经拉拔试验发生断裂的示意图；
图2采用人机交互的方式确定断口位置示意图；
附图中：1-面层；2-基层；3-面层断口；4-基层断口；5-芯样图像；6-芯样。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
本发明评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法包括以下步骤：
步骤一：对施工后的半刚性基层沥青路面进行钻芯取样；
步骤二：对取出的芯样进行试验，使试验后的芯样发生断裂；
步骤三：拍摄芯样断口图像；
步骤四：对拍摄的图像进行处理，计算芯样断口图像中不同类型材料所占的像素数；
步骤五：根据步骤四计算的像素数确定透层油施工工艺效果的评价指标，以此衡量半刚性基层沥青路面透层油的施工工艺效果。
步骤二对取出的芯样进行拉拔试验或弯曲试验，使芯样发生拉伸断裂或弯曲断裂。
步骤四计算的像素数为图像中断口区域的总像素数Nt、半刚性基层材料所占区域的像素数Nb、除半刚性基层材料外芯样断口其余材料所占区域的像素数No中的任意两个或三个数据值。步骤五确定的评价指标为Nb/Nt、No/Nt、(Nb-No)/Nt或以此为基础的数学变换。
通过沥青路面材料的拉伸试验可以发现，沥青面层材料的抗拉强度大于半刚性基层材料的抗拉强度。在路面施工时，若透层油施工工艺较好，则施工后基面层间粘结强度较高，对路面芯样进行拉拔试验或弯曲试验时芯样易从基层材料断裂，芯样断口处半刚性基层材料较多；若路面施工时透层油施工工艺较差，则施工后基面层间粘结强度较弱，对路面芯样进行拉拔试验或弯曲试验时芯样易从基面层间断裂，芯样断口处半刚性基层材料较少。由于透层油和沥青面层材料是黑色的而半刚性基层材料是灰白色的，通过分析芯样断口图像可以判断透层油施工工艺效果的好坏。以芯样断口图像中半刚性基层材料所占区域的像素数除以断口区域的总像素数Nb/Nt作为评价指标，当其值为1时基面层间粘结效果最佳，透层油的施工工艺效果最好，其值为0时基面层间粘结效果和透层油的施工工艺效果均为最差，其值越接近1，基面层间粘结效果越好，透层油的施工工艺效果越好。
参见图1，在较优的实施例中，步骤二采用拉拔试验，步骤三拍摄的是面层断口处的图像，步骤四计算的是断口区域的总像素数Nt和半刚性基层材料所占区域的像素数Nb，步骤五采用的评价指标为半刚性基层材料所占区域的像素数除以断口区域的总像素数，即Nb/Nt。
在上述较优的实施方式中，步骤四可以采用人机交互的方式确定断口区域，如图2所示，首先在拍摄的图像上画圆，然后通过拖动圆的线条使其与芯样的边界重合，该圆所覆盖的区域即为断口区域，计算该圆覆盖的像素数即为断口区域的总像素数。
在上述较优的实施方式中，步骤四采用阈值法区分基层材料和透层油/面层材料，由于阈值的设定与拍摄图像的效果有关，因此可以采用人机交互的方式，通过使阈值由小到大变化实时显示基层材料和透层油/面层材料的区分效果，根据区分效果设定合理的阈值。
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上技术内容所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍落入保护范围之内。

Claims (6)

1.一种评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法，其特征在于，包括步骤：
1)对施工后的半刚性基层沥青路面进行钻芯取样；
2)对取出的芯样进行试验，使试验后的芯样发生断裂；
3)拍摄芯样断口图像；
4)计算芯样断口图像中不同类型材料所占的像素数；
5)根据步骤4)计算的像素数确定透层油施工工艺效果的评价指标，以此衡量半刚性基层沥青路面透层油的施工工艺效果。
2.根据权利要求1所述评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法，其特征在于：步骤2)对取出的芯样进行拉拔试验或弯曲试验，使芯样发生拉伸断裂或弯曲断裂。
3.根据权利要求1所述评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法，其特征在于：步骤4)的像素数为图像中断口区域的总像素数Nt、半刚性基层材料所占区域的像素数Nb、除半刚性基层材料外芯样断口其余材料所占区域的像素数No中的任意两个或三个数据值。
4.根据权利要求3所述评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法，其特征在于：步骤5)确定的评价指标为Nb/Nt或以此为基础的数学变换式。
5.根据权利要求3所述评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法，其特征在于：步骤5)确定的评价指标为No/Nt或以此为基础的数学变换式。
6.根据权利要求3所述评价半刚性基层沥青路面透层油施工工艺效果的方法，其特征在于：步骤5)确定的评价指标为(Nb-No)/Nt或以此为基础的数学变换式。
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