一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法技术

本发明专利技术提供一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法，包括：步骤S1.选取不同种类的集料若干，洗净后烘干并冷却；步骤S2.测出集料的抗滑性能PSV；步骤S3.将步骤S2中的集料取出，重新洗净烘干，提取集料表面的微观形貌并计算微观纹理指标；步骤S4.计算集料的抗滑性能PSV与各微观纹理指标之间的相关性；步骤S5.确定与PSV相关系数大于设定值的参数；步骤S6.进行PSV与相关系数大于设定值的参数的多元线性回归拟合，得到PSV与纹理之间的关系模型，通过该模型进行集料抗滑性能的预测。本发明专利技术可以快速、便捷、准确的进行集料抗滑性能的预测，省去了磨光值测量过程中存在的步骤繁琐、人为影响误差大的缺点。人为影响误差大的缺点。人为影响误差大的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法


[0001]本专利技术属于沥青路面集料抗滑性能预测
，具体涉及一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法。

技术介绍

[0002]沥青路面主要由集料和沥青混合后经过摊铺碾压而成，沥青路面抗滑性能的好坏往往取决于所选集料的抗滑性能，集料的抗滑性能目前主要通过磨光值试验来确定，但是磨光值在测试过程中存在步骤繁琐、人为测量误差大。
[0003]集料的抗滑性能与其表面的微观纹理密切相关。因此，如果回归得到了集料微观纹理与抗滑性能之间的关系模型，就可以仅仅通过测量集料的微观纹理就可以达到预测集料抗滑性能的目的，省去了集料磨光值试验繁杂的过程。
[0004]目前激光共聚焦扫描显微镜在进行物体表面纹理测量时具有快速、准确、便捷的优点，可以用来进行集料微观纹理的测量。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述问题，提出了一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法，通过该方法可以快速、准确的预测集料的抗滑性能。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法，包括以下步骤：
[0008]步骤S1.选取不同种类的集料若干颗，用清水洗净后放入烘箱中烘干并冷却；
[0009]步骤S2.参照粗集料的磨光值试验，测出集料的抗滑性能PSV；
[0010]步骤S3.将步骤S2中的磨光后的集料取出，重新用清水洗净后烘干，并采用激光共聚焦扫描显微镜提取集料表面的微观形貌并计算微观纹理指标；
[0011]步骤S4.计算得到集料的抗滑性能PSV与各微观纹理指标之间的相关性；
[0012]步骤S5.确定与PSV相关系数大于设定值的参数；
[0013]步骤S6.进行PSV与相关系数大于设定值的参数的多元线性回归拟合，得到PSV与纹理之间的关系模型，继而通过该模型进行集料抗滑性能的预测。
[0014]进一步地，所述步骤S1中，选取的集料粒径为9.5～13.2mm。
[0015]进一步地，所述步骤S3中，集料在扫描测量之前,应先对其进行清洗。
[0016]进一步地，所述步骤S3包括如下子步骤：
[0017]步骤S31.将集料按压在橡皮泥上，放在显微镜载物台上，并保证磨光一侧对准物镜水平放置；
[0018]步骤S32.先采用10x放大镜确定测点的位置，然后采用20x放大镜进行对焦，之后进行纹理扫描；
[0019]步骤S33.计算集料微观纹理指标。
[0020]进一步地，所述步骤S32中扫描的面积为640μm
×
640μm。
[0021]进一步地，所述步骤S33中微观纹理指标包括最大波峰Rp、最深波谷Rv、最大高度Rz、平均高度Rc、轮廓算数平均偏差Ra、轮廓均方根偏差Rq、轮廓偏斜度Rsk、驼峰度Rku、平均长度Rsm、轮廓均方根斜率RΔq、轮廓截面高度差Rδc。
[0022]进一步地，所述步骤S33中通过激光共聚焦扫描显微镜直接计算得到集料微观纹理指标。
[0023]进一步地，所述步骤S4中，采用Pearson相关系数公式计算得到集料的抗滑性能PSV与各微观纹理指标之间的相关性，如下式：
[0024][0025]式中：x
i
、y
i
为两相关变量，n为样本数量，为两变量样本的均值。
[0026]进一步地，一般极弱相关时|r|＜0.2；弱相关时0.2＜|r|＜0.4；中等相关时0.4＜|r|＜0.6；强相关时0.6＜|r|＜0.8；极强相关时|r|＞0.8。
[0027]进一步地，所述步骤S5中选取的设定值为0.8。
[0028]与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
[0029]本专利技术一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法可以快速、便捷、准确的进行集料抗滑性能的预测，省去了磨光值测量过程中存在的步骤繁琐、人为影响误差大的缺点。
附图说明
[0030]图1是本专利技术所提供的基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法的步骤流程示意图；
[0031]图2为不同集料的微观纹理扫描图。
[0032]图3为集料磨光值的实测值和预测值对比图。
具体实施方式
[0033]以下结合附图和实施例详细说明本专利技术的技术方案。
[0034]本专利技术实施例涉及一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法，包括以下步骤：
[0035]步骤S1.选取不同种类的集料若干颗，用清水洗净后放入烘箱中烘干并冷却；
[0036]步骤S2.参照粗集料的磨光值试验，测出集料的抗滑性能PSV；
[0037]步骤S3.将步骤S2中的磨光后的集料取出，重新用清水洗净后烘干，并采用激光共聚焦扫描显微镜提取集料表面的微观形貌并计算微观纹理指标；
[0038]步骤S4.计算得到集料的抗滑性能PSV与各微观纹理指标之间的相关性；
[0039]步骤S5.确定与PSV相关系数大于设定值的参数；
[0040]步骤S6.进行PSV与相关系数大于设定值的参数的多元线性回归拟合，得到PSV与纹理之间的关系模型，继而通过该模型进行集料抗滑性能的预测。
[0041]在上述实施例中，步骤S1中，选取粒径为9.5～13.2mm的长石砂岩、石英砂岩、红砂
岩、石灰岩、玄武岩、角闪岩、辉绿岩、辉长岩、花岗岩集料各若干颗，并用清水洗净后烘干。步骤S2中，参照《公路工程集料试验规程》(JTG E42
‑
2005)中T0321
‑
2005粗集料的磨光值试验，测出集料的抗滑性能磨光值PSV如表1所示。
[0042]表1集料的磨光值PSV测试结果
[0043][0044]利用激光共聚焦扫描显微镜对长石砂岩、石英砂岩、红砂岩、石灰岩、玄武岩、角闪岩、辉绿岩、辉长岩、花岗岩集料进行微观形貌图像的扫描，扫描结果见图2。其中图2中(a)为长石砂岩微观形貌图像，(b)为石英砂岩微观形貌图像，(c)为红砂岩微观形貌图像，(d)为石灰岩微观形貌图像，(e)为玄武岩微观形貌图像，(f)为角闪岩微观形貌图像，(g)为辉绿岩微观形貌图像，(h)为辉长岩微观形貌图像，(i)为花岗岩微观形貌图像。
[0045]本实施例中的集料在扫描测量之前,应先对其进行清洗,去除灰尘等杂质,以免干扰扫描结果。
[0046]进一步优选的实施例中，步骤骤S3包括如下子步骤：
[0047]步骤S31.将集料按压在橡皮泥上，放在显微镜载物台上，并保证磨光一侧对准物镜水平放置；
[0048]步骤S32.先采用10x放大镜确定测点的位置，然后采用20x放大镜进行对焦，之后进行纹理扫描；
[0049]步骤S33.计算集料微观纹理指标。
[0050]上述实施例中，微观纹理指标如表2所示，
[0051]表2纹理指标
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1.选取不同种类的集料若干颗，用清水洗净后放入烘箱中烘干并冷却；步骤S2.参照粗集料的磨光值试验，测出集料的抗滑性能PSV；步骤S3.将步骤S2中的磨光后的集料取出，并采用激光共聚焦扫描显微镜提取集料表面的微观形貌并计算微观纹理指标；步骤S4.计算得到集料的抗滑性能PSV与各微观纹理指标之间的相关性；步骤S5.确定与PSV相关系数大于设定值的参数；步骤S6.进行PSV与相关系数大于设定值的参数的多元线性回归拟合，得到PSV与纹理之间的关系模型，继而通过该模型进行集料抗滑性能的预测。2.如权利要求1所述的一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法，其特征在于：所述步骤S1中，选取的集料粒径为9.5～13.2mm。3.如权利要求1所述的一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法，其特征在于：所述步骤S3中，集料在扫描测量之前,应先对其进行清洗。4.如权利要求1所述的一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测方法，其特征在于：所述步骤S3包括如下子步骤：步骤S31.将集料按压在橡皮泥上，放在显微镜载物台上，并保证磨光一侧对准物镜水平放置；步骤S32.先采用10x放大镜确定测点的位置，然后采用20x放大镜进行对焦，之后进行纹理扫描；步骤S33.计算集料微观纹理指标。5.如权利要求4所述的一种基于激光共聚焦扫描显微镜的集料抗滑预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷俊安，赵复婧，王元元，薛金顺，周飞，曹林涛，
申请(专利权)人：湖北文理学院，
类型：发明
国别省市：