一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法技术

本发明专利技术涉及一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法，首先采用无核密度仪PQI按照合理的检测间距测试沥青路面不同区域的密度，对密度数据进行统计分析，计算检测道内及道间密度重复性标准偏差Sr和SR、检测道内及道间密度一致性统计量k和h，进而定量评价检测路段的密度分布均匀性，在检测路段高、中、低密度代表性点位上钻取芯样，通过图像处理技术分析芯样CT断层图像上的空隙分布特征，计算断面空隙数量均匀系数UCN和断面空隙率均匀系数UCR指标，从断层图像的空隙数量和空隙率方面反映沥青路面内部的空隙分布均匀性，从整体和局部方面综合评价沥青路面的压实质量均匀性，弥补现行路面质量验收体系中缺乏沥青路面压实均匀性检测指标的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法
本专利技术属于沥青路面施工均匀性评价的应用领域，具体涉及一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法。
技术介绍
保证质量均匀与稳定是任何结构与材料设计最为重要的一个原则，沥青路面也是一样。非均匀性是沥青路面局部区域出现的质量不均匀和不稳定现象，要防止沥青路面非均匀性现象出现。非均匀的部位在行车荷载和自然因素的作用下，首先出现局部损害，并进而发展成较大面积的损坏。非均匀性现象已成为沥青路面早期病害的主要原因。目前，针对沥青路面非均匀性的研究多集中在混合料的设计及生产阶段，且大多采用室内试验模拟的方法研究离析对沥青混合料性能的影响、沥青混合料离析的成因、改善混合料的抗离析性能及评价混合料的离析情况等。我国沥青路面施工质量检测及验收的相关规范中也缺乏路面施工均匀性的评价指标。由于缺乏与路面材料分布均匀性相关的评价指标，在交(竣)工验收时无法对沥青路面的施工均匀性进行评价，故而造成承包商丧失保证施工质量稳定的主动性和积极性。因此，现行路面质量验收体系中缺乏反映沥青路面施工均匀性的检测指标，是目前沥青路面虽然各项检测指标符合规范要求，但病害依然出现的重要原因。根据沥青路面非均匀性的产生过程及形成特点，可将施工均匀性分为两类，一是集料分布均匀性，二是压实均匀性。其中，压实非均匀性即沥青混合料的压实程度分布不均匀，造成压实不均匀的原因既有沥青混合料自身也有压实机械等的影响。通常认为压实非均匀性是沥青路面上局部区域的密度偏低，而这些区域沥青混合料的集料分布情况和沥青含量同设计沥青混合料相比大多无明显变异。由于密度偏低，沥青混合料的空隙率较大，路面内部尚未形成稳定密实的结构，这些区域会出现车辙、裂缝、剥落和松散等早期损坏。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供以下的技术方案：一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法，包括以下步骤：1)根据检测路段选用的沥青混合料类型，设置无核密度仪PQI上公称最大粒径的范围、测试深度等参数，并在路面上随机钻取五个芯样完成PQI显示读数的标定；2)采用无核密度仪PQI按照一定的间距，分别采集检测路段上不同测试区域的密度数据；3)对检测路段上不同测试区域的密度数据进行统计分析，计算沥青路面密度分布均匀性的评价指标；4)确定沥青路面密度分布均匀的基准路段，根据基准路段的密度统计量，建立检测路段密度分布均匀性的评价标准；5)根据检测路段的密度分布均匀性评价标准，对各检测道的压实不均匀程度进行统计，判定检测路段的密度分布均匀性；6)在检测路段高、中、低密度代表性点位上钻取芯样，采用工业CT设备对钻取的芯样进行断层扫描，获取芯样内部的CT图像，扫描方式从上到下，间隔0.1mm；7)计算检测路段密度代表性芯样CT图像的空隙分布均匀性评价指标。并在基准路段上钻取芯样，进行工业CT断层扫描，对断层图像进行处理，计算空隙分布均匀性评价指标的均值作为检测路段空隙分布均匀性的评价标准；8)计算检测路段各代表性芯样空隙分布均匀性评价指标的平均值，将各代表性芯样的指标及其均值同基准路段相比较，判定检测路段内部的空隙分布均匀性是否满足要求。优选的，所述的步骤1)中，沥青层表面的含水量应小于8.3％，PQI的测试深度应设置为大于15mm。优选的，所述的步骤2)中，采用PQI按照横向间距1.5m，纵向间距50m的频率检测沥青路面的密度分布情况。优选的，所述的步骤3)中，沥青路面密度分布均匀性的评价指标为检测道内密度重复性标准偏差Sr、检测道间密度重复性标准偏差SR、检测道内密度一致性统计量k和检测道间密度一致性统计量h。优选的，所述的步骤4)中，基准路段的确定通过选择沥青混合料温度控制良好、连续摊铺且碾压充分的三段路面，分别计算三段路面密度数据的统计量Sr和SR。优选的，所述的步骤5)中，检测路段密度分布均匀性的评价标准的建立通过计算基准路段的kcrit*、hcrit*值与各检测道ki*、hi*的均值k*、h*的差值，即Rk＝kcrit*-k*和Rh＝|hcrit*|-|h*|。优选的，所述的步骤6)中，检测路段高、中、低密度代表性芯样的总量应不少于10个另外，在沥青路面施工质量的检测与评定过程中，应根据检测路段的实际情况适当增加芯样的数量。优选的，所述的步骤7)中，芯样的空隙分布均匀性评价指标为断面空隙数量均匀系数UCN和断面空隙率均匀系数UCR，在基准路段上应随机钻取不少于4个芯样。采用以上技术方案的有益效果是：本专利技术通过无核密度仪PQI和工业CT设备，检测沥青路面的密度分布情况，并利用工业CT设备获取检测路段密度代表性芯样的断层图像，结合数理统计方法和图像处理技术，分别从整体和局部评价沥青路面的压实质量均匀性，解决了目前沥青路面施工验收时缺乏沥青路面压实均匀性检测指标的问题，可以有效评价沥青路面的施工质量，其优势主要体现以下几点：(1)采用密度分布情况和芯样内部的空隙分布情况分别从总体和局部方面表征沥青路面的施工质量均匀性，可为沥青路面压实均匀性的检测与评价提供一定的参考依据。(2)采用检测道内及道间密度重复性标准偏差Sr和SR可以直观的对比不同检测路段纵、横向密度分布均匀性的优劣，检测道内及道间密度一致性统计量k和h可以反映检测路段纵、横向密度分布均匀性能否满足要求。(3)采用IPP软件对CT断层图像进行处理，分析二维断面上的空隙，可以获取断面空隙数量均匀系数UCN和断面空隙率均匀系数UCR指标，进而从断层图像的空隙数量和空隙率方面反映沥青路面内部的空隙分布均匀性。附图说明图1为无核密度仪PQI标定点位的选取。图2为与代表性芯样数量N的关系。图3为代表性芯样的CT断层图像。图4为检测路段上沥青路面密度的检测点位方案。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法的实施方式。图1-图4出示本专利技术一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法的具体实施方式：一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法，包括以下步骤：1)根据检测路段选用的沥青混合料类型，设置无核密度仪PQI上公称最大粒径的范围、测试深度等参数，并在路面上随机钻取五个芯样完成PQI显示读数的标定；2)采用无核密度仪PQI按照一定的间距，分别采集检测路段上不同测试区域的密度数据；3)对检测路段上不同测试区域的密度数据进行统计分析，计算沥青路面密度分布均匀性的评价指标；4)确定沥青路面密度分布均匀的基准路段，根据基准路段的密度统计量，建立检测路段密度分布均匀性的评价标准；5)根据检测路段的密度分布均匀性评价标准，对各检测道的压实不均匀程度进行统计，判定检测路段的密度分布均匀性；6)在检测路段高、中、低密度代表性点位上钻取芯样，采用工业CT设备对钻取的芯样进行断层扫描，获取芯样内部的CT图像，扫描方式从上到下，间隔0.1mm；7)计算检测路段密度代表性芯样CT图像的空隙分布均匀性评价指标。并在基准路段上钻取芯样，进行工业CT断层扫描，对断层图像进行处理，计算空隙分布均匀性评价指标的均值作为检测路段空隙分布均匀性的评价标准；8)计算检测路段各代表性芯样空隙分布均匀性评本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法，其特征在于：包括以下步骤：1)根据检测路段选用的沥青混合料类型，设置无核密度仪PQI上公称最大粒径的范围、测试深度等参数，并在路面上随机钻取五个芯样完成PQI显示读数的标定；2)采用无核密度仪PQI按照一定的间距，分别采集检测路段上不同测试区域的密度数据；3)对检测路段上不同测试区域的密度数据进行统计分析，计算沥青路面密度分布均匀性的评价指标；4)确定沥青路面密度分布均匀的基准路段，根据基准路段的密度统计量，建立检测路段密度分布均匀性的评价标准；5)根据检测路段的密度分布均匀性评价标准，对各检测道的压实不均匀程度进行统计，判定检测路段的密度分布均匀性；6)在检测路段高、中、低密度代表性点位上钻取芯样，采用工业CT设备对钻取的芯样进行断层扫描，获取芯样内部的CT图像，扫描方式从上到下，间隔0.1mm；7)计算检测路段密度代表性芯样CT图像的空隙分布均匀性评价指标。并在基准路段上钻取芯样，进行工业CT断层扫描，对断层图像进行处理，计算空隙分布均匀性评价指标的均值作为检测路段空隙分布均匀性的评价标准；8)计算检测路段各代表性芯样空隙分布均匀性评价指标的平均值，将各代表性芯样的指标及其均值同基准路段相比较，判定检测路段内部的空隙分布均匀性是否满足要求。...

【技术特征摘要】
1.一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法，其特征在于：包括以下步骤：1)根据检测路段选用的沥青混合料类型，设置无核密度仪PQI上公称最大粒径的范围、测试深度等参数，并在路面上随机钻取五个芯样完成PQI显示读数的标定；2)采用无核密度仪PQI按照一定的间距，分别采集检测路段上不同测试区域的密度数据；3)对检测路段上不同测试区域的密度数据进行统计分析，计算沥青路面密度分布均匀性的评价指标；4)确定沥青路面密度分布均匀的基准路段，根据基准路段的密度统计量，建立检测路段密度分布均匀性的评价标准；5)根据检测路段的密度分布均匀性评价标准，对各检测道的压实不均匀程度进行统计，判定检测路段的密度分布均匀性；6)在检测路段高、中、低密度代表性点位上钻取芯样，采用工业CT设备对钻取的芯样进行断层扫描，获取芯样内部的CT图像，扫描方式从上到下，间隔0.1mm；7)计算检测路段密度代表性芯样CT图像的空隙分布均匀性评价指标。并在基准路段上钻取芯样，进行工业CT断层扫描，对断层图像进行处理，计算空隙分布均匀性评价指标的均值作为检测路段空隙分布均匀性的评价标准；8)计算检测路段各代表性芯样空隙分布均匀性评价指标的平均值，将各代表性芯样的指标及其均值同基准路段相比较，判定检测路段内部的空隙分布均匀性是否满足要求。2.根据权利要求1所述的一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评价方法，其特征在于，所述的步骤1)中，沥青层表面的含水量应小于8.3％，PQI的测试深度应设置为大于15mm。3.根据权利要求1所述的一种沥青路面压实均匀性精细化检测与评...

【专利技术属性】
技术研发人员：张苛，张争奇，王平，陈冬根，
申请(专利权)人：阜阳师范学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34