基于图像处理技术的厂拌热再生混合料均匀性研究

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2023.01.09

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 42 ›› Issue (1): 60-65.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.01.09

• 交通+大数据人工智能 • 上一篇下一篇

基于图像处理技术的厂拌热再生混合料均匀性研究

唐伟1，李宁1，邹晓勇2，詹贺1，于新1

(1. 河海大学土木与交通学院，江苏南京 210098；2. 金华市公路与运输管理中心，浙江金华 321103)

收稿日期:2021-07-15 修回日期:2022-10-25 出版日期:2023-02-28 发布日期:2023-03-14
作者简介:唐伟(1994—)，男，江西高安人，博士研究生，主要从事沥青路面再生技术方面的研究。E-mail：tw1125@hhu.edu.cn
基金资助:
江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX21_0496）；中央高校基本科研业务费教师项目（B210202050）；浙江省浙江省交通厅科技计划项目（2021043）

Homogeneity of Plant-Produced RAP Mixtures Based on DIP Technology

TANG Wei1, LI Ning1, ZOU Xiaoyong2, ZHAN He1, YU Xin1

(1. College of Civil and Transportation Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, Jiangsu, China; 2. Jinhua Highway and Transportation Administration Center, Jinhua 321103, Zhejiang, China)

Received:2021-07-15 Revised:2022-10-25 Online:2023-02-28 Published:2023-03-14

摘要/Abstract

摘要： 厂拌热再生沥青混合料由于其材料组成复杂且施工和易性较差，容易出现集料分散不均匀问题。基于此，制备不同RAP料掺量和沥青类型的厂拌热再生混合料旋转压实试件，首先采用数码相机获取试件截面的图像，通过图像处理技术对集料等结构进行识别；然后将图像内的最大内接正方形划分为面积相等的16个小方格，基于对方格集料面积比的正态分析提出均匀性评价指标H值。结果表明：基于方形区域划分提出的均匀性指标能有效评价混合料中集料的分散均匀性，再生混合料的均匀性低于新沥青混合料；不同RAP掺量下，相比于普通新沥青，采用泡沫新沥青制备的再生混合料均匀性至少高11%。

关键词: 道路工程, 厂拌热再生沥青混合料, 均匀性, 数字图像处理技术, 泡沫沥青, 区域划分

Abstract: Due to the complex material composition and poor construction workability of plant-produced RAP mixtures, the problem of inhomogenous aggregate dispersion is easy to occur. Based on this, the rotating compaction test pieces of plant-produced hot recycled mixture with different RAP content and asphalt types were prepared. Firstly, the digital camera was used to obtain the image of the specimen section, and the aggregate and other structures were identified by image processing technology. Then, the largest inscribed square in the image was divided into 16 small squares with equal area. Based on the normal analysis of area ratio of aggregates to each unit grid, aggregate homogeneity index (H value) was proposed. The results show that the homogeneity index based on the square area division can effectively evaluate the dispersion homogeneity of the aggregate in the mixture. The homogeneity of the recycled mixture is lower than that of the new asphalt mixture. Under different RAP content, compared with ordinary new asphalt, the homogeneity of recycled mixture prepared with foamed new asphalt is 11% higher at least.

Key words: highway engineering, plant-produced RAP mixtures, homogeneity, digital image processing technology, foamed asphalt, region division

中图分类号:

U416

唐伟, 李宁, 邹晓勇, 詹贺, 于新. 基于图像处理技术的厂拌热再生混合料均匀性研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2023, 42(1): 60-65.

TANG Wei, LI Ning, ZOU Xiaoyong, ZHAN He, YU Xin. Homogeneity of Plant-Produced RAP Mixtures Based on DIP Technology[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2023, 42(1): 60-65.

参考文献

［1］李响，牛赛.双碳目标下源-网-荷多层评价体系研究［J］. 中国电机工程学报，2021，41（增刊 1）：1-7.
LI Xiang, NIU Sai. Study on multi-layer evaluation system of source-grid-load under carbon-neutral goal［J］. Proceedings of the CSEE, 2021, 41(Sup 1): 1-7.
［2］ DING Yongjie, HUANG Baoshan, SHU Xiang. Blending efficiency evaluation of plant asphalt mixtures using fluorescence microscopy［J］. Construction and Building Materials, 2018, 161: 461-467.
［3］马辉，茅荃，李宁.沥青路面厂拌热再生RAP料掺量影响因素分析［J］.重庆交通大学学报(自然科学版)，2020，39(9)：97-104.
MA Hui, MAO Quan, LI Ning. Influence factors of RAP content in plant-mixed hot recycling asphalt pavement［J］. Journal of Chongqing Jiaotong University (Natural Science), 2020, 39(9): 97-104.
［4］ LI Ning, ZHAN He, YU Xin, et al. Investigation of the aging beha-vior of cellulose fiber in reclaimed asphalt pavement［J］. Construction and Building Materials, 2020, 271(5): 121559.
［5］ ZHU Junqing, MA Tao, FANG Zhanyong. Characterization of agglome-ration of reclaimed asphalt pavement for cold recycling［J］. Construction and Building Materials, 2020, 240: 117912.
［6］赵毅，梁乃兴．沥青混凝土均匀性数字图像评价方法［J］.哈尔滨工业大学学报，2019，51(9)：88-95.
ZHAO Yi, LIANG Naixing. Digital image evaluation methods for the homogeneity of asphalt concrete［J］. Journal of Harbin Institute of Technology, 2019, 51(9): 88-95.
［7］郭乃胜，尤占平，谭忆秋，等. 基于CT技术的沥青混合料均匀性评价方法［J］. 中国公路学报，2017，30(1)：1-9.
GUO Naisheng, YOU Zhanping, TAN Yiqiu, et al. Evaluation method for homogeneity of asphalt mixtures based on CT technique［J］. China Journal of Highway Transportation, 2017, 30(1): 1-9.
［8］赵毅，杨旋，郝增恒，等. 沥青混合料均匀性数字图像评价方法研究进展［J］. 材料导报，2020，34(23)：23088-23099.
ZHAO Yi, YANG Xuan, HAO Zengheng, et al. Research progress on digital image evaluation method of homogeneity of asphalt mixture［J］. Materials Reports, 2020, 34(23): 23088-23099.
［9］ JIANG Jiwang, NI Fujian, GAO Lei, et al. Effect of the contact structure characteristics on rutting performance in asphalt mixtures using 2D imaging analysis［J］. Construction and Building Materials, 2017, 136: 426-435.
［10］ TASHMAN L, MASAD E, PETERSON B, et al. Internal structure analysis of asphalt mixes to improve the simulation of superpave gyratory compaction to field conditions［C］//AAPT. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists. ST PAUL:［s.l.］, 2001: 605-645.
［11］吴文亮，李智，张肖宁. 用数字图像处理技术评价沥青混合料均匀性［J］. 吉林大学学报(工学版)，2009，39(4)：921-925.
WU Wenliang, LI Zhi, ZHANG Xiaoning. Evaluation of asphalt mixture homogeneity with digital image processing technique［J］. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2009, 39(4): 921-925.
［12］ LIU Tao, ZHANG Xiaoning, LI Zhi, et al. Research on the homogeneity of asphalt pavement quality using X-ray computed tomography (CT) and fractal theory［J］. Construction and Building Materials, 2014, 68: 587-598.
［13］ AZARI H, MCCUEN R, STUART K. The effect of vertical inhomogeneity on compressive properties of asphalt mixtures［J］. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 2004, 73: 121-145.
［14］李雪连，崔之靖，吕新潮，等. 就地热再生沥青混合料均匀性的细观评价指标［J］. 中国公路学报，2020，33(10)：254-264.
LI Xuelian, CUI Zhijing, LYU Xinchao, et al. Mesoscale evaluation index for the homogeneity of hot in-place recycling asphalt mixture ［J］. China Journal of Highway Transportation, 2020, 33(10): 254-264.
［15］ PENG Yong, HARVEY J, SUN Lijun. Three-Dimensional discrete-element modeling of aggregate homogeneity influence on indirect tensile strength of asphalt mixtures［J］. Journal of Materials in Civil Engineering, 2017, 29(11): 04017211.
［16］ LI Ning, TANG Wei, YU Xin, et al. Investigation of moisture dissipation of water-foamed asphalt and its influence on the viscosity［J］. Materials, 2020, 13(23): 5325.
［17］陈谦，宋亮，王帅，等. 泡沫沥青冷再生混合料路用性能综合评价［J］. 重庆交通大学学报(自然科学版)，2021，40(2)：83-88.
CHEN Qian, SONG Liang, WANG Shuai, et al. Comprehensive evaluation of pavement performance for foamed asphalt cold recycled mixture［J］. Journal of Chongqing Jiaotong University (Natural Science), 2021, 40(2):83-88.

[1]	王金, 司琦, 刘嘉晖, 滕英言, 张博明. 基于车载LiDAR点云的高速立交桥中线提取方法研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2023, 42(1): 21-26.
[2]	罗蓉, 李冲, 程博文, 于晓贺, 冯光乐. 基于GPR正演技术的路面反射裂缝图像解译研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2023, 42(1): 36-44.
[3]	孔令云, 张艺昕, 曾玉梅, 黄麟钬. 沥青断裂性能理论模型的建立与试验验证[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2023, 42(1): 45-53.
[4]	蔡凤杰, 冯振刚, 姚冬冬, 陈婷婷, 韦金城. 沥青蠕变恢复性能快速检测方法研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2023, 42(1): 54-59.
[5]	向鹏成1,2，高璐1，贾富源1. 公众视角下高速公路运营服务的满意度影响因素研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2022, 41(12): 26-32.
[6]	张志清，宋欣，付金秀. 基于投影寻踪法的城市道路横断面评价方法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2022, 41(12): 41-47.
[7]	张新强1，唐伯明1,2，朱洪洲1,2，欧力1. SRX聚合物稳定级配碎石动态模量影响因素研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2022, 41(12): 94-98.
[8]	万琪1,2，晏长根1，张晓鸣1,3，杨晓华1，包含1. 黄土地区半填半挖式路基模型试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2022, 41(12): 99-103.
[9]	李尚辉1，阙云2，詹小军2. 降雨型大孔隙斜坡非平衡流与失稳特性试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2022, 41(12): 104-111.
[10]	王瑞燕1,2，张营1，龙昊3，张兆辰1，王子仪1. 基于粒子干涉理论的混凝土材料设计与性能研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2022, 41(11): 99-104.
[11]	曹源文1，黄兴生1，李成1，吴鹏2，仇晓骏2. 热再生沥青路面养护车RAP加热均匀性分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2022, 41(11): 112-117.
[12]	王民1，汪昊1，肖丽2，杨心瑶1，王滔2. 基于三轴剪切强度的浇注式沥青混合料抗剪性能影响因素分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2022, 41(11): 118-122.
[13]	唐志国，赵仁陈，赵智健，王守成. 基于高均温性锂离子电池液冷模组热管理研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2022, 41(11): 137-144.
[14]	赵少伟，任梓炜，郭蓉，张家赫，陈冰. 温度循环作用后CFRP-混凝土界面黏结性能研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2022, 41(10): 69-76.
[15]	张晨光，叶敏，张泽宇，王琪. 螺旋布料器对沥青混合料级配离析的影响研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2022, 41(10): 116-122.

基于图像处理技术的厂拌热再生混合料均匀性研究

Homogeneity of Plant-Produced RAP Mixtures Based on DIP Technology

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics