一种基于图像处理的路面材料制造技术

本发明专利技术公开了基于图像处理的路面材料，包括重量份计的如下材料：GA沥青10～23份、碎石60～85份、橡胶粉末10～15份、环氧树脂粉末15～25份、磁性粉末1～2份、沥青基碳纤维1～3份、稳定剂1～3份、丙酮6～10份以及硬脂酸10～15份；其中，所述磁性粉末为铁、钴、镍及其合金磁性材料的粉末。本发明专利技术提供的路面材料具有耐高温，使用寿命长的有益效果。

A kind of pavement material based on image processing

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的路面材料
本专利技术涉及路面工程建设领域。更具体地说，本专利技术涉及一种基于图像处理的路面材料。
技术介绍
现代化的进程加快了我国公路建设的步伐，由于我国地貌复杂，很多公路荷载重，车辙危害多，公路翻修频繁，给国家带来了财政压力，给市民带来出行不便。沥青是常用的路面材料，通常是将沥青涂覆在沙子、砂砾、碎石或者其混合物中，虽然可以短时间内满足公路的使用需求，但其使用寿命有待提高。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种基于图像处理的路面材料，其使用寿命长，耐高温性能好。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，GA沥青10～23份、碎石60～85份、橡胶粉末10～15份、环氧树脂粉末15～25份、磁性粉末1～2份、沥青基碳纤维1～3份、稳定剂1～3份、丙酮6～10份以及硬脂酸10～15份；其中，所述磁性粉末为铁、钴、镍及其合金磁性材料的粉末；所述路面材料通过如下制备方法制备而得：步骤一、按重量份数称取碎石、橡胶粉末、环氧树脂粉末以及磁性粉末进行球磨，过筛，分批经充磁机进行充磁，得混合物A；磁性粉末的重量百分比占碎石、橡胶粉末、环氧树脂粉末以及磁性粉末总和的1％～1.5％，不压制的情况下，分批在外加磁场作用下，不会出现大面积团结的现象，以磁性颗粒分布在粉末中；环氧树脂粉末可以提高路面材料的耐高温性能；步骤二、将GA沥青加热至160～180℃后，加入重量份计的沥青基碳纤维后冷却至80～100℃时依次加入重量份计的丙酮和硬脂酸，得混合物B；步骤三、将步骤二所得混合物B冷却至60～65℃，加入重量份数的稳定剂，得混合物C；步骤四、另取原料，重复步骤一到三，得到混合物A和混合物C，将其加入到沥青混合料拌和设备中，所述拌和设备不包含铁磁性物质，按比例加入重量份数的表面改性剂1～10份，搅拌得出不同的路面材料，将所得路面材料放置在50℃的烘箱内72h后，通过平板车模拟车辙碾压反复碾压5000次，利用扣分法及图像处理技术筛选出路面状况指数最高和路面损害程度最低时表面改性剂的添加量，为表面改性剂的最佳添加量，其最佳添加量为3份；通过在高于正常室外温度的环境中模拟车辙碾压实验，利用图像处理技术，在较短的时间内，筛选出表面改性剂的最佳添加量；步骤五、将步骤三所得混合物C加入到沥青混合料拌和设备中，分批次加入步骤一所得混合物A，混合物C中的沥青将包裹住混合物A中的磁性粉末，在不断搅拌过程中，磁性粉末之间的磁力作用下，所得路面材料结构更加紧凑，通过增加其内部作用力，增加路面材料的使用寿命，同时使得所得路面材料具有较高的粘度，粘结能力强；所述拌和设备不包含铁磁性物质，避免磁性材料被吸在设备上，边搅拌边加入最佳添加量数的表面改性剂，继续搅拌得所述路面材料。优选的是，所述稳定剂为聚乙烯醇或者乙二醇。优选的是，所述沥青基碳纤维的直径为0.9～2.2mm。优选的是，步骤一中球磨温度为30～45℃，所述过筛目数为160～220目。优选的是，步骤一中还包括对磁性粉末的预处理，其预处理步骤包括：对磁性粉末进行压制、煅烧、微粉化处理；所述煅烧过程分为一次煅烧和二次煅烧，其中一次煅烧温度为700～900℃，煅烧时间为10～12h，二次煅烧温度为1200～1400℃，煅烧时间为4～8h。优选的是，步骤一中充磁机处理时间为2～3s。优选的是，步骤四搅拌时间为10～18h。本专利技术至少包括以下有益效果：其一，本专利技术提供的基于图像处理的路面材料耐高温，高温承重能力强，使用使命长；其二，本专利技术提供的路面材料制备简单，来源广泛，成本低，适合大规模推广；其三，本专利技术首次提出将磁性材料添加到路面材料中，增加所得路面材料的稳定性，提高其耐高温性能。增长其使用寿命。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例1首先对磁性粉末进行压制、煅烧、微粉化处理；其中，所述磁性粉末为铁、钴、镍及其合金磁性材料的粉末；所述煅烧过程分为一次煅烧和二次煅烧，其中一次煅烧温度为700℃，煅烧时间为10h，二次煅烧温度为1200℃，煅烧时间为4h；再按重量份数称取碎石、橡胶粉末、环氧树脂粉末以及磁性粉末进行球磨，过筛，经充磁机进行充磁，球磨温度为30℃，所述过筛目数为160目，经充磁机处理时间为3s，得混合物A；步骤二、将GA沥青加热至160℃后，加入重量份计的沥青基碳纤维后冷却至80℃时依次加入重量份计的丙酮和硬脂酸，得混合物B；步骤三、将步骤二所得混合物B冷却至60℃，加入重量份数的稳定剂，得混合物C；步骤四、另取原料，重复步骤一到三，得到混合物A和混合物C，将其加入到沥青混合料拌和设备中，所述拌和设备为不包含铁、钴、镍的合金材料制成的，按比例加入重量份数的表面改性剂1～10份，搅拌得出不同的路面材料，将所得路面材料放置在50℃的烘箱内72h后，通过平板车模拟车辙碾压反复碾压5000次，利用扣分法及图像处理技术筛选出路面状况指数最高和路面损害程度最低时表面改性剂的添加量，为表面改性剂的最佳添加量，其最佳添加量为3份；通过在高于正常室外温度的环境中模拟车辙碾压实验，利用图像处理技术，在较短的时间内，迅速筛选出表面改性剂的最佳添加量；本实验路面评价标准依据路面状况指数PCI，其中式中，DR：路面破损率，为各种损坏的折合损坏面积之和与研究路面面积的百分比(％)；Ai：第i类路面损坏的面积(m2)；A：研究的路面面积(m2)；wi：第i类路面损坏的权重；路面破损类型和权重如表1所示；a0：沥青路面采用15.00，水泥混凝土路面采用10.66，砂石路面采用10.10；a1：沥青路面采用0.412，水泥混凝土路面采用0.461，砂石路面采用0.487；表1路面破损类型和权重本专利技术所述图像处理技术是指简易的路面破损检测系统，包括CCD摄像机、图像采集卡、图像存储及显示软件以及图像处理及评价软件；其中图像处理方法是基于四叉树分裂合并的方法。四叉树分裂合并的图像处理方法首先对图像进行平滑和增强处理，然后使用Sobel算子进行边缘检测，接着使用膨胀连通离散的边缘和骨骼化，同时将一些孤立点或者产生的“毛刺”进行修剪，最后使用四叉树分裂合并将已经得到的裂缝图像进行优化后评估道路损害的长度或者面积，同时将处理后的二值图的连通组元素、外观比、饱和度、投影直方图等特征信息提出加上原灰度图像中的一些特征信息(如：灰度平均值、方差、三阶矩、不变矩、平均梯度、梯度向量的方向的平均值、基于纹理能量图一些特征以及基于灰度共生矩阵一些特征)等组成样本。使用SVM进行分类，最后对分类的结果进行评价。该方法不仅仅适用于裂缝类的道路损害，同时也适用于龟裂或者块裂类的道路损害。在实验过程中，我们发现，首先添加表面改性剂得到的路面材料均比不添加表面改性剂得到的路面材料性能优异，其次路面材料性能不是表面改性剂的添加量递增而梯度变好的，随着表面改性剂添加量的递增，路面材料的性能先逐渐变好达到一个较优值后，其性能反而越来越差。随着表面改性剂添加量的增加，大大减少了路面材料龟裂或者块裂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的路面材料，其特征在于，包括重量份计的如下材料：GA沥青10～23份、碎石60～85份、橡胶粉末10～15份、环氧树脂粉末15～25份、磁性粉末1～2份、沥青基碳纤维1～3份、稳定剂1～3份、丙酮6～10份以及硬脂酸10～15份；其中，所述磁性粉末为铁、钴、镍及其合金磁性材料的粉末；所述路面材料通过如下制备方法制备而得：步骤一、按重量份数称取碎石、橡胶粉末、环氧树脂粉末以及磁性粉末进行球磨，过筛，分批经充磁机进行充磁，得混合物A；步骤二、将GA沥青加热至160～180℃后，加入重量份计的沥青基碳纤维后冷却至80～100℃时依次加入重量份计的丙酮和硬脂酸，得混合物B；步骤三、将步骤二所得混合物B冷却至60～65℃，加入重量份数的稳定剂，得混合物C；步骤四、另取原料，重复步骤一到三，得到混合物A和混合物C，将其加入到沥青混合料拌和设备中，所述拌和设备不包含铁磁性物质，按比例加入重量份数的表面改性剂1～10份，搅拌得出不同的路面材料，将所得路面材料放置在50℃的烘箱内72h后，通过平板车模拟车辙碾压反复碾压5000次，利用扣分法及图像处理技术筛选出路面状况指数最高和路面损害程度最低时表面改性剂的添加量，为表面改性剂的最佳添加量，其最佳添加量为3份；步骤五、将步骤三所得混合物C加入到沥青混合料拌和设备中，分批次加入步骤一所得混合物A，所述拌和设备不包含铁磁性物质，边搅拌边加入最佳添加量数的表面改性剂，继续搅拌得所述路面材料。...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的路面材料，其特征在于，包括重量份计的如下材料：GA沥青10～23份、碎石60～85份、橡胶粉末10～15份、环氧树脂粉末15～25份、磁性粉末1～2份、沥青基碳纤维1～3份、稳定剂1～3份、丙酮6～10份以及硬脂酸10～15份；其中，所述磁性粉末为铁、钴、镍及其合金磁性材料的粉末；所述路面材料通过如下制备方法制备而得：步骤一、按重量份数称取碎石、橡胶粉末、环氧树脂粉末以及磁性粉末进行球磨，过筛，分批经充磁机进行充磁，得混合物A；步骤二、将GA沥青加热至160～180℃后，加入重量份计的沥青基碳纤维后冷却至80～100℃时依次加入重量份计的丙酮和硬脂酸，得混合物B；步骤三、将步骤二所得混合物B冷却至60～65℃，加入重量份数的稳定剂，得混合物C；步骤四、另取原料，重复步骤一到三，得到混合物A和混合物C，将其加入到沥青混合料拌和设备中，所述拌和设备不包含铁磁性物质，按比例加入重量份数的表面改性剂1～10份，搅拌得出不同的路面材料，将所得路面材料放置在50℃的烘箱内72h后，通过平板车模拟车辙碾压反复碾压5000次，利用扣分法及图像处理技术筛选出路面状况指数最高和路面损害程度最低时表面改性剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾峰，王随原，
申请(专利权)人：中国路桥工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11