沥青路面粗集料棱角性衰变规律及与抗滑性能的关联

摘要

为分析沥青路面粗集料棱角性的衰变规律及其与抗滑性能的关联,分别通过二维数字图像处理和三维激光扫描技术对现场芯样回收的表面层粗集料和室内洛杉矶磨耗的粗集料进行检测,获取其二维图像和三维数字模型后对集料棱角性进行量化分析;使用动态摩擦因数仪对路面抗滑性能进行测试。采用二维棱角性评价指标凸度(convexity,CV)、轴度(aspect ratio,AS)和圆度(roundness,RO)和三维棱角性评价指标针度(needleness,ND)、片度(flatness,CS)、球度(sphericity,DS)和形状因子(shape factor,SF)评价棱角性,分析其变化规律并优选棱角性评价指标,并结合微观纹理指标构建路面抗滑性能预测模型。研究表明,由于集料的放置形式对二维成像影响显著,故二维棱角性评价指标不适用于评价其衰变规律,而三维棱角性评价方法能较好表征集料形态变化特征,且选用三维棱角性评价指标球度DS和形状因子SF构建的路面抗滑性能预测模型精度高达80%。

关键词

道路工程 / 粗集料棱角性 / 三维激光扫描 / 数字图像处理 / 抗滑性能 / 机器学习