CN112102265A - 一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法 - Google Patents

一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法 Download PDF

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CN112102265A CN202010896582.1A CN202010896582A CN112102265A CN 112102265 A CN112102265 A CN 112102265A CN 202010896582 A CN202010896582 A CN 202010896582A CN 112102265 A CN112102265 A CN 112102265A
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Abstract

本发明公开了一种基于乳化剂对沥青‑集料粘附性能影响的测试方法，该方法包括：将集料浸润乳化剂后再浸润加热的沥青，冷却后用微沸的开水处理，对集料6个视角获取沸水处理过后的集料图像，对集料表面高光或者阴影部分进行预处理后，利用MATLAB采用二值法将图像转化为二值灰度图像，计算六个灰度图像中黑色占比的平均值进而对沥青‑集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青‑集料间的粘附性越好。本发明实现了定量分析乳化剂对沥青‑集料粘附性能的影响，创新性的在传统的水煮法上引入乳化剂，并用二值法图像处理将传统评价方法进行定量化，简单高效。

Description

一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法
技术领域
本技术属于道路工程领域，更具体地，涉及一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，主要通过集料的预处理模拟乳化沥青破乳后附着在集料上的乳化剂膜状态，采用改进的水煮法测试基于乳化剂的沥青-集料间的粘附失效，并采用二值法灰度处理对沥青-集料间的粘附性进行定量分析。
背景技术
沥青路面是道路建设中应用最广泛的高级路面，具有耐久性好、寿命周期长、维护费用低、降噪效果好等优点。传统的道路材料以热拌沥青混合料为主，但是热拌沥青混合料存在着一系列缺点，如能源消耗大，环境污染大，施工作业条件苛刻，特别在冬天，施工温度很难达到要求。相对于热拌和温拌沥青混合料，冷拌沥青混合料具有节约能源，减少污染，施工环境受温度影响小，可用于快速修补等优点，是未来道路材料的发展方向。常见的冷拌技术所用到的乳化沥青可分为乳化型、溶剂型以及泡沫型，其中研究和应用最为广泛的为乳化型。
然而，目前乳化沥青的应用仍存在局限，其中一个重要的原因是乳化沥青破乳后形成一层乳化剂薄膜覆盖在沥青与集料中间，降低沥青与集料之间的粘附性。传统的粘附性测试方法为水煮法或水浸法，但该方法在评价的过程中采用目测，极易受到检测人员的主观性影响，同时也做不到定量分析。
发明内容：
针对现有的技术存在的缺陷以及改进的需求，本发明提出了一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，由此进行乳化剂对沥青-集料间的粘附性影响的定量分析，同时改进传统水煮法存在的不严谨、误差大的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，包括：
(1)将干净干燥集料浸润于乳化剂中后，擦除集料表面液滴；
(2)将上述表面湿润的集料浸润于加热好的沥青中，取出置于室温下进行冷却，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却；
(3)将上述包裹有乳化剂层、沥青层的集料置于微沸的开水中处理，接着将处理后的样品置于室温下冷却；
(4)从不同面获取上述沸水处理过后的集料图像，并将图像转化为二值灰度图像；
(5)统计上述集料的二值灰度图像中黑色占比的平均值求出沥青的抗剥落率，进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。
优选地，步骤(1)中集料的粒径为13.2mm-19mm，棱角分明，表面干净无粉尘；
优选地，步骤(1)中的乳化剂需没过集料至少1cm，浸润时间为5-10s，浸润的温度均保持在室温；集料的个数为3-10个，集料之间质量相差不超过1g；更优先地，集料的个数为5个。
优选地，上述擦除集料表面液滴为运用干毛巾或者纸巾将覆盖在集料表面的成滴乳液进行擦拭，同时保持集料表面覆盖一层乳化剂膜的状态，以模拟现实中乳化沥青破乳后乳化剂附着在集料表面的状态；
优选地，步骤(2)中沥青的加热温度为120-170℃，沥青需没过集料至少1cm，浸润时间为5-15s，并在浸润结束后置于室温下进行冷却，冷却时间为15-45min；
优选地，步骤(2)中集料使用加热过的刮刀将静置时流下的沥青除去后，再次冷却的时间为5-15min；
优选地，步骤(3)中对获得的沥青-乳化剂-集料样品处理时，处理时间为2-5min，开水保持在微沸的状态；集料处理后的静置冷却时间为20-40min；更优先地，静置冷却时间为30min。
优选地，步骤(4)中对所述集料图像的获取方式为，按照三视图的视角，分别拍摄所述沸水处理过后的集料的六个面，所述六个面为正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面；
优选地，步骤(4)中对处理后的集料进行拍摄时，样品表面要避免反光或者阴影；
优选地，步骤(4)所述集料图像在进行灰度转化之前对集料图像进行预处理，所述预处理为使用PS对图像高光部分进行减淡以满足后续作二值法灰度转换的需求；
优选地，步骤(4)中所述图像转化为二值灰度图像的方法为，使用阈值为20％-30％的MATLAB采用二值法转化；更有选地，阈值使用MATLAB默认的25％；
优选地，步骤(5)中所述黑色占比的统计为对二值灰度图像的二值矩阵进行统计分析；
基于乳化剂的沥青-集料抗剥落率R计算公式如下：
R＝Ab/(Ab+Aw)，其中，Ab为灰度图像黑色沥青在二值矩阵中所占元素个数，Aw为灰度图像剥落后集料表面在二值矩阵中所占元素个数。
总而言之，本发明上述技术方案与以往技术相比，显示出以下效果：
1本发明采用乳化剂使集料表面呈现出湿润状态的方法，模拟现实乳化沥青破乳后在集料表面形成一层乳化剂薄膜的状态，进而探究乳化剂对沥青-集料粘附性能的影响；
2本发明利用MATLAB，采用二值法将图像转化为灰度图像，并通过统计不同视角灰度图像的矩阵元素，得到经改进的水煮法处理后的样品沥青的抗剥落率；
3本发明实现了定量分析乳化剂对沥青-集料粘附性能的能影响，创新性的在传统的水煮法上引入乳化剂，并用二值法图像处理将传统评价方法进行定量化，简单高效。
附图说明
图1为实施例1基于乳化剂处理的沥青-集料样品经水煮法的剥落图像。
图2为图1除去反光的预处理图像。
图3为图2经过二值法处理的灰度图像。
图4为实施例1-6和对比例1-3测试所得数据，其中无添加乳化剂为对比例1-3，添加阴离子乳化剂为实施例1、2和6，添加阳离子乳化剂为实施例3、4和5。
具体实施方式
为了使本发明的优势和效益得以展现，结合以下案例对本发明进行更为具体的阐述。此处所用的具体实施案例为解释本发明，并不限定于本发明。而在具体实施案例中的技术参数也仅为该案例下合理的设置，任何仅对技术参数的修改都属于本发明保护范畴。
一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，包括如下步骤：
(1)选取粒径大小为13.2mm-19mm的集料颗粒，并从中选取3-10颗棱角分明、质量相差不超过1g的集料进行洗净烘干。将干净干燥集料浸润于乳化剂5-10s后，乳化剂需没过集料至少1cm，用干毛巾或者纸巾擦除集料表面液滴，除去成股液滴的同时保证集料表面的润湿状态，以此模拟乳化沥青破乳后乳化剂薄膜覆盖于集料表面的状态；
(2)选择不同型的沥青，在120-170℃烘箱中加热至流动状态，将表面湿润的集料浸润于加热好的沥青中5-15s，并置于室温下进行冷却15-45min，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却5-15min；
(3)将包裹有乳化剂层、沥青层的集料置于微沸的开水中处理2-5min，接着将处理后的样品置于室温下冷却20-40min；
(4)从正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面等6个视角获取沸水处理过后的集料图像，对集料表面高光或者阴影部分进行预处理后，利用MATLAB采用二值法将图像转化为二值灰度图像，阈值设置为20％-30％；
(5)通过统计各个面灰度图像中黑色沥青部分在矩阵中的比例，得到经改进的水煮法处理后的样品沥青的抗剥落率，计算六个灰度图像中黑色占比的平均值进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。基于乳化剂的沥青-集料抗剥落率R计算公式如下：
R＝Ab/(Ab+Aw)，其中，Ab为灰度图像黑色沥青在二值矩阵中所占元素个数，Aw为灰度图像剥落后集料表面在二值矩阵中所占元素个数。
实施例1
一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，包括如下步骤：
(1)选取粒径为13.2mm-19mm的花岗岩颗粒为集料，并从中选取3颗棱角分明、质量相差不超过1g的集料进行洗净烘干。将干净干燥集料浸润于阴离子乳化剂十二烷基苯磺酸钠5s后，十二烷基苯磺酸钠需没过花岗岩至少1cm，用干毛巾或者纸巾擦除集料表面液滴，除去成股液滴的同时保证集料表面的润湿状态，以此模拟乳化沥青破乳后乳化剂薄膜覆盖于集料表面的状态；
(2)选择70#的基质沥青，在120℃烘箱中加热至流动状态，将表面湿润的集料浸润于加热好的沥青中5s，并置于室温下进行冷却15min，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却5min；
(3)将包裹有十二烷基苯磺酸钠薄层、70#沥青层的花岗岩颗粒置于微沸的开水中处理2min，接着将处理后的样品置于室温下冷却20min；
(4)从正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面等6个视角获取沸水处理过后的集料图像(图1)，对集料表面高光或者阴影部分进行预处理后(图2)，利用MATLAB采用二值法将图像转化为二值灰度图像(图3)，阈值设置为30％；
(5)通过统计各个面灰度图像中黑色沥青部分在矩阵中的比例，得到经改进的水煮法处理后的样品沥青的抗剥落率，计算六个灰度图像中黑色占比的平均值进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。基于乳化剂的沥青-集料抗剥落率R计算公式如下：
R＝Ab/(Ab+Aw)，其中，Ab为灰度图像黑色沥青在二值矩阵中所占元素个数，Aw为灰度图像剥落后集料表面在二值矩阵中所占元素个数。
实施例2
一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，包括如下步骤：
(1)选取粒径为13.2mm-19mm的辉绿岩颗粒为集料，并从中选取10颗棱角分明、质量相差不超过1g的集料进行洗净烘干。将干净干燥集料浸润于阴离子乳化剂十二烷基苯磺酸钠10s后，十二烷基苯磺酸钠需没过花岗岩至少1cm，用干毛巾或者纸巾擦除集料表面液滴，除去成股液滴的同时保证集料表面的润湿状态，以此模拟乳化沥青破乳后乳化剂薄膜覆盖于集料表面的状态；
(2)选择70#的基质沥青，在130℃烘箱中加热至流动状态，将表面湿润的集料浸润于加热好的沥青中15s，并置于室温下进行冷却45min，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却15min；
(3)将包裹有十二烷基苯磺酸钠薄层、70#沥青层的辉绿岩颗粒置于微沸的开水中处理2min，接着将处理后的样品置于室温下冷却40min；
(4)从正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面等6个视角获取沸水处理过后的集料图像，对集料表面高光或者阴影部分进行预处理后，利用MATLAB采用二值法将图像转化为二值灰度图像，阈值设置为25％；
(5)通过统计各个面灰度图像中黑色沥青部分在矩阵中的比例，得到经改进的水煮法处理后的样品沥青的抗剥落率，计算六个灰度图像中黑色占比的平均值进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。基于乳化剂的沥青-集料抗剥落率R计算公式如下：
R＝Ab/(Ab+Aw)，其中，Ab为灰度图像黑色沥青在二值矩阵中所占元素个数，Aw为灰度图像剥落后集料表面在二值矩阵中所占元素个数。
实施例3
一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，包括如下步骤：
(1)选取粒径为13.2mm-19mm的石灰岩颗粒为集料，并从中选取8颗棱角分明、质量相差不超过1g的集料进行洗净烘干。将干净干燥集料浸润于阳离子乳化剂十六烷基三甲基氯化铵8s后，十六烷基三甲基氯化铵需没过石灰岩至少1cm，用干毛巾或者纸巾擦除集料表面液滴，除去成股液滴的同时保证集料表面的润湿状态，以此模拟乳化沥青破乳后乳化剂薄膜覆盖于集料表面的状态；
(2)选择SBS改性沥青，在170℃烘箱中加热至流动状态，将表面湿润的集料浸润于加热好的沥青中8s，并置于室温下进行冷却30min，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却15min；
(3)将包裹有十六烷基三甲基氯化铵薄层、SBS改性沥青层的石灰岩颗粒置于微沸的开水中处理3min，接着将处理后的样品置于室温下冷却30min；
(4)从正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面等6个视角获取沸水处理过后的集料图像，对集料表面高光或者阴影部分进行预处理后，利用MATLAB采用二值法将图像转化为二值灰度图像，阈值设置为20％；
(5)通过统计各个面灰度图像中黑色沥青部分在矩阵中的比例，得到经改进的水煮法处理后的样品沥青的抗剥落率，计算六个灰度图像中黑色占比的平均值进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。基于乳化剂的沥青-集料抗剥落率R计算公式如下：
R＝Ab/(Ab+Aw)，其中，Ab为灰度图像黑色沥青在二值矩阵中所占元素个数，Aw为灰度图像剥落后集料表面在二值矩阵中所占元素个数。
实施例4
一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，包括如下步骤：
(1)选取粒径为13.2mm-19mm的花岗岩颗粒为集料，并从中选取5颗棱角分明、质量相差不超过1g的集料进行洗净烘干。将干净干燥集料浸润于阳离子乳化剂十六烷基三甲基氯化铵5s后，十六烷基三甲基氯化铵需没过花岗岩至少1cm，用干毛巾或者纸巾擦除集料表面液滴，除去成股液滴的同时保证集料表面的润湿状态，以此模拟乳化沥青破乳后乳化剂薄膜覆盖于集料表面的状态；
(2)选择70#的基质沥青，在135℃烘箱中加热至流动状态，将表面湿润的集料浸润于加热好的沥青中5s，并置于室温下进行冷却30min，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却10min；
(3)将包裹有十六烷基三甲基氯化铵薄层、70#沥青层的花岗岩颗粒置于微沸的开水中处理2min，接着将处理后的样品置于室温下冷却30min；
(4)从正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面等6个视角获取沸水处理过后的集料图像，对集料表面高光或者阴影部分进行预处理后，利用MATLAB采用二值法将图像转化为二值灰度图像，阈值设置为30％；
(5)通过统计各个面灰度图像中黑色沥青部分在矩阵中的比例，得到经改进的水煮法处理后的样品沥青的抗剥落率，计算六个灰度图像中黑色占比的平均值进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。基于乳化剂的沥青-集料抗剥落率R计算公式如下：
R＝Ab/(Ab+Aw)，其中，Ab为灰度图像黑色沥青在二值矩阵中所占元素个数，Aw为灰度图像剥落后集料表面在二值矩阵中所占元素个数。
实施例5
一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，包括如下步骤：
(1)选取粒径为13.2mm-19mm的辉绿岩颗粒为集料，并从中选取8颗棱角分明、质量相差不超过1g的集料进行洗净烘干。将干净干燥集料浸润于阳离子乳化剂十六烷基三甲基氯化铵8s后，十六烷基三甲基氯化铵需没过花岗岩至少1cm，用干毛巾或者纸巾擦除集料表面液滴，除去成股液滴的同时保证集料表面的润湿状态，以此模拟乳化沥青破乳后乳化剂薄膜覆盖于集料表面的状态；
(2)选择70#的基质沥青，在140℃烘箱中加热至流动状态，将表面湿润的集料浸润于加热好的沥青中10s，并置于室温下进行冷却35min，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却10min；
(3)将包裹有十六烷基三甲基氯化铵薄层、70#沥青层的辉绿岩颗粒置于微沸的开水中处理2min，接着将处理后的样品置于室温下冷却35min；
(4)从正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面等6个视角获取沸水处理过后的集料图像，对集料表面高光或者阴影部分进行预处理后，利用MATLAB采用二值法将图像转化为二值灰度图像，阈值设置为25％；
(5)通过统计各个面灰度图像中黑色沥青部分在矩阵中的比例，得到经改进的水煮法处理后的样品沥青的抗剥落率，计算六个灰度图像中黑色占比的平均值进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。基于乳化剂的沥青-集料抗剥落率R计算公式如下：
R＝Ab/(Ab+Aw)，其中，Ab为灰度图像黑色沥青在二值矩阵中所占元素个数，Aw为灰度图像剥落后集料表面在二值矩阵中所占元素个数。
实施例6
一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，包括如下步骤：
(1)选取粒径为13.2mm-19mm的石灰岩颗粒为集料，并从中选取5颗棱角分明、质量相差不超过1g的集料进行洗净烘干。将干净干燥集料浸润于阴离子乳化剂十二烷基苯磺酸钠5s后，十二烷基苯磺酸钠需没过石灰岩至少1cm，用干毛巾或者纸巾擦除集料表面液滴，除去成股液滴的同时保证集料表面的润湿状态，以此模拟乳化沥青破乳后乳化剂薄膜覆盖于集料表面的状态；
(2)选择SBS改性沥青，在165℃烘箱中加热至流动状态，将表面湿润的集料浸润于加热好的沥青中8s，并置于室温下进行冷却30min，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却5min；
(3)将包裹有十二烷基苯磺酸钠薄层、SBS改性沥青层的石灰岩颗粒置于微沸的开水中处理3min，接着将处理后的样品置于室温下冷却30min；
(4)从正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面等6个视角获取沸水处理过后的集料图像，对集料表面高光或者阴影部分进行预处理后，利用MATLAB采用二值法将图像转化为二值灰度图像，阈值设置为20％；
(5)通过统计各个面灰度图像中黑色沥青部分在矩阵中的比例，得到经改进的水煮法处理后的样品沥青的抗剥落率，计算六个灰度图像中黑色占比的平均值进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。基于乳化剂的沥青-集料抗剥落率R计算公式如下：
R＝Ab/(Ab+Aw)，其中，Ab为灰度图像黑色沥青在二值矩阵中所占元素个数，Aw为灰度图像剥落后集料表面在二值矩阵中所占元素个数。
对比例1
一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，包括如下步骤：
(1)选取粒径为13.2mm-19mm的花岗岩颗粒为集料，并从中选取8颗棱角分明、质量相差不超过1g的集料进行洗净烘干。
(2)选择70#的基质沥青，在135℃烘箱中加热至流动状态，将表面干燥洁净的集料浸润于加热好的沥青中5s，并置于室温下进行冷却20min，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却10min；
(3)将包裹有70#沥青层的花岗岩颗粒置于微沸的开水中处理4min，接着将处理后的样品置于室温下冷却30min；
(4)从正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面等6个视角获取沸水处理过后的集料图像，对集料表面高光或者阴影部分进行预处理后，利用MATLAB采用二值法将图像转化为二值灰度图像，阈值设置为30％；
(5)通过统计各个面灰度图像中黑色沥青部分在矩阵中的比例，得到经改进的水煮法处理后的样品沥青的抗剥落率，计算六个灰度图像中黑色占比的平均值进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。基于乳化剂的沥青-集料抗剥落率R计算公式如下：
R＝Ab/(Ab+Aw)，其中，Ab为灰度图像黑色沥青在二值矩阵中所占元素个数，Aw为灰度图像剥落后集料表面在二值矩阵中所占元素个数。
对比例2
一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，包括如下步骤：
(1)选取粒径为13.2mm-19mm的辉绿岩颗粒为集料，并从中选取6颗棱角分明、质量相差不超过1g的集料进行洗净烘干。
(2)选择70#的基质沥青，在135℃烘箱中加热至流动状态，将表面干燥洁净的集料浸润于加热好的沥青中8s，并置于室温下进行冷却30min，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却10min；
(3)将包裹有70#沥青层的辉绿岩颗粒置于微沸的开水中处理4min，接着将处理后的样品置于室温下冷却30min；
(4)从正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面等6个视角获取沸水处理过后的集料图像，对集料表面高光或者阴影部分进行预处理后，利用MATLAB采用二值法将图像转化为二值灰度图像，阈值设置为25％；
(5)通过统计各个面灰度图像中黑色沥青部分在矩阵中的比例，得到经改进的水煮法处理后的样品沥青的抗剥落率，计算六个灰度图像中黑色占比的平均值进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。基于乳化剂的沥青-集料抗剥落率R计算公式如下：
R＝Ab/(Ab+Aw)，其中，Ab为灰度图像黑色沥青在二值矩阵中所占元素个数，Aw为灰度图像剥落后集料表面在二值矩阵中所占元素个数。
对比例3
一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，包括如下步骤：
(1)选取粒径为13.2mm-19mm的石灰岩颗粒为集料，并从中选取5颗棱角分明、质量相差不超过1g的集料进行洗净烘干。
(2)选择SBS改性沥青，在170℃烘箱中加热至流动状态，将表面干燥洁净的集料浸润于加热好的沥青中5s，并置于室温下进行冷却30min，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却10min；
(3)将包裹有SBS改性沥青层的石灰岩颗粒置于微沸的开水中处理5min，接着将处理后的样品置于室温下冷却30min；
(4)从正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面等6个视角获取沸水处理过后的集料图像，对集料表面高光或者阴影部分进行预处理后，利用MATLAB采用二值法将图像转化为二值灰度图像，阈值设置为20％；
(5)通过统计各个面灰度图像中黑色沥青部分在矩阵中的比例，得到经改进的水煮法处理后的样品沥青的抗剥落率，计算六个灰度图像中黑色占比的平均值进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。基于乳化剂的沥青-集料抗剥落率R计算公式如下：
R＝Ab/(Ab+Aw)，其中，Ab为灰度图像黑色沥青在二值矩阵中所占元素个数，Aw为灰度图像剥落后集料表面在二值矩阵中所占元素个数。
由图4可知，乳化剂薄层的形成会不同程度降低沥青与集料之间的界面粘附力，其中阴离子乳化剂十二烷基苯磺酸钠降低效果最为明显，而阳离子乳化剂十六烷基三甲基氯化铵虽然也会降低沥青与集料之间的界面粘附力，但对比之下效果没那么显著，该结果佐证了本行业内认为的阳离子乳化剂相比于阴离子乳化剂效果更佳；
另一方面，受阴离子乳化剂十二烷基苯磺酸钠影响，不同集料也表现出不同的粘附性降低的效果。其中，酸性集料花岗岩降低效果最明显，其次是基性集料辉绿岩，最后是碱性集料石灰岩，该结果与行业内普遍认同的，碱性集料比酸性集料与沥青的粘附效果更佳相吻合。
实验证明了本发明方法的可靠性与准确性。
实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于乳化剂对沥青-集料粘附性能影响的测试方法，其特征在于，包括：
(1)将干净干燥的集料浸润于乳化剂中后，擦除集料表面液滴；
(2)将步骤(1)所述表面湿润的集料浸润于加热好的沥青中，取出置于室温下进行冷却，使用加热后的刮刀将流下的沥青除去后再次静置冷却；
(3)将步骤(2)所述包裹有乳化剂层、沥青层的集料置于微沸的开水中处理，接着将处理后的集料置于室温下冷却；
(4)从不同面获取步骤(3)所述沸水处理过后的集料图像，并将图像转化为二值灰度图像；
(5)统计步骤(4)所述集料的二值灰度图像中黑色占比的平均值求出沥青的抗剥落率，进而对沥青-集料的粘附失效进行评估，比例越大说明沥青-集料间的粘附性越好。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)中所述的集料的粒径为13.2mm-19mm，表面干净无粉尘；所述乳化剂需没过集料至少1cm，所述浸润时间为5-10s，所述浸润的温度保持在室温；所述集料的个数为3-10个，所述集料之间质量相差不超过1g。
3.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)所述擦除集料表面液滴为使用干毛巾或者纸巾将覆盖在集料表面的成滴乳液进行擦拭，同时保持集料表面覆盖一层乳化剂膜的湿润状态，以模拟现实中乳化沥青破乳后乳化剂附着在集料表面的状态。
4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(2)中所述沥青的加热温度为120-170℃，所述集料浸润时沥青需没过集料至少1cm，所述集料浸润的时间为5-15s，所述集料浸润取出后冷却的时间为15-45min。
5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(2)所述集料用刮刀除去流下的沥青后再次静置冷却的时间为5-15min。
6.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(3)中对所述包裹有乳化剂层、沥青层的集料处理时，处理时间为2-5min，开水保持在微沸的状态；所述集料处理后的静置冷却时间为20-40min。
7.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(4)中所述集料图像的获取方式为，按照三视图的视角，分别拍摄所述沸水处理过后的集料的六个面，所述六个面为正面、背面、左侧面、右侧面、上底面以及下底面。
8.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(4)所述集料图像在进行灰度转化之前对集料图像进行预处理，所述预处理为使用PS对图像高光部分进行减淡以满足后续作二值法灰度转换的需求。
9.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(4)所述图像转化为二值灰度图像的方法为，使用阈值为20％-30％的MATLAB采用二值法转化。
10.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(5)中所述黑色占比的统计为对二值灰度图像的二值矩阵进行统计分析。
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