[发明专利]灌缝胶与沥青路面裂缝壁的粘附性确定方法

权利要求书

1.灌缝胶与沥青路面裂缝壁的粘附性确定方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤S1、测定沥青、集料、灌缝胶的表面能，制备沥青混合料试样并对其进行切割，利用切割的沥青混合料试样截面代替沥青路面裂缝壁；

步骤S2、基于沥青、集料、灌缝胶的表面能，定量计算灌缝胶分别与沥青混合料试样截面的沥青、集料和空隙的粘附功，并确定沥青混合料试样截面的沥青、集料和空隙的面积；

步骤S3、基于灌缝胶分别与沥青混合料试样截面的沥青、集料和空隙的粘附功，以及沥青混合料试样截面的沥青、集料、空隙的面积，计算灌缝胶与沥青混合料试样截面的加权平均粘附功，并依据该加权平均粘附功的大小确定灌缝胶与该沥青混合料形成的沥青路面的裂缝壁的粘附性；

所述步骤S1中按照下式计算沥青、集料、灌缝胶的表面能色散分量及其极性分量：

其中，γ_l为标准液的表面能，γ_l^p为标准液的表面能极性分量，γ_l^d为标准液的表面能色散分量，θ_s为标准液在原料s表面的接触角，γ_s^p为原料s的表面能极性分量，γ_s^d为原料s的表面能色散分量，原料s为沥青、集料或灌缝胶；

所述步骤S2中灌缝胶与沥青混合料试样截面的沥青的粘附功按照下式计算：

其中，为灌缝胶—沥青的粘附功，为灌缝胶的表面能色散分量，为沥青的表面能色散分量，为灌缝胶的表面能极性分量，为沥青的表面能极性分量；

灌缝胶与沥青混合料试样截面的集料的粘附功按照下式计算：

其中，为灌缝胶—集料的粘附功，为灌缝胶的表面能色散分量，为集料的表面能色散分量，为灌缝胶的表面能极性分量，为集料的表面能极性分量；

灌缝胶与沥青混合料试样截面的空隙的粘附功按照下式计算：

其中，为灌缝胶—空隙的粘附功，为灌缝胶的表面能色散分量，为灌缝胶的表面能极性分量；

所述步骤S2中计算沥青混合料试样截面的沥青、集料和空隙的面积，是对沥青混合料试样进行切割后采集切割的沥青混合料试样截面的原始图像，并对该原始图像进行处理，提取得到沥青、集料和空隙的分布图，基于沥青、集料和空隙的分布图，计算得到沥青混合料试样截面的沥青、集料和空隙的面积；

所述沥青混合料试样为圆柱形，所述沥青混合料试样截面为圆柱形沥青混合料试样的横截面；

所述沥青混合料试样截面的沥青、集料和空隙的面积具体按照以下步骤计算：

步骤S21、采集沥青混合料试样截面的原始图像；

步骤S22、对沥青混合料试样截面的原始图像进行预处理，得到集料分布二值图和空隙分布二值图；

步骤S23、基于集料分布二值图和空隙分布二值图，计算出集料、空隙和沥青的面积占沥青混合料试样截面的比例；

步骤S24、依据集料、空隙和沥青占沥青混合料试样截面的比例，按照下式计算沥青混合料试样截面的沥青、集料和空隙所占面积：

其中，S_i表示几何特征i所占面积，P_i表示几何特征i的面积占沥青混合料试样截面面积的比例，D表示沥青混合料试样截面直径，几何特征i为沥青、集料或空隙；

所述步骤S3中灌缝胶与沥青混合料试样截面的加权平均粘附功按照下式计算：

其中，W为灌缝胶与沥青混合料试样截面的加权平均粘附功，S_沥青为沥青所占面积，S_集料为集料所占面积，S_空隙为空隙所占面积；

所述步骤S22对沥青混合料试样截面的原始图像进行预处理，是对其进行修剪、图像灰度化、图像增强、图像分割处理，得到沥青混合料试样截面的集料分布二值图以及空隙分布二值图；

所述图像分割处理，是采用OTSU算法选取不同的阈值对沥青混合料试样截面的灰度图像进行分割，得到沥青混合料试样截面的集料分布二值图以及空隙分布二值图；

所述步骤S23计算沥青、集料和空隙占沥青混合料试样截面的比例，是基于沥青混合料试样截面的集料分布二值图以及空隙分布二值图，分别提取沥青混合料试样截面的空隙以及集料的像素数，然后以沥青混合料的灰度图像的像素总数为基础，求得集料和空隙占沥青混合料试样截面的比例，剩余即为沥青占沥青混合料试样截面的比例；

所述图像分割是利用Matlab的graythresh函数求出不同的阈值，然后调用im2bw函数进行图像分割，并采用bwareaopen函数去噪；

所述图像增强是对沥青混合料试样截面的灰度图像进行锐化和平滑处理。