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PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性评价方法研究
| 论文题名： | PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性评价方法研究 |
| 关键词： | 聚乙烯醇纤维;水泥稳定碎石;均匀程度;抗裂性能 |
| 摘要： | 公路建设中，半刚性基层材料具有强度高、刚度大、水稳性好、冰冻稳定性好、经济效益好等特点，所以应用最为广泛。但是其裂缝问题成了该结构的主要缺陷，不仅影响了路面的美观，同时也严重影响了道路的使用性能。将聚乙烯醇(Polyvinylalcohol简称PVA)纤维掺入水泥稳定碎石基层材料中可以提高水泥稳定碎石的抗变形能力，有效改善其抗裂性能。由于PVA纤维在水泥稳定碎石基层材料中分散的均匀程度对其抗裂性能的提高起着至关重要的作用，所以需要对PVA纤维水泥稳定碎石的拌和均匀性评价方法展开研究。 针对PVA纤维水泥稳定碎石尚无严格的均匀性评价方法问题，本文在深入研究拌和设备与拌和作用机理的基础上，借助染色、养生成型及钻心等方式制取了PVA纤维水泥稳定碎石集料拌和后进行均匀性分析的试件;借助于化学处理方式制取了PVA纤维水泥稳定碎石拌和后进行纤维均匀性分析的试件，并设计了易于拍照的图像采集设备。结合MATLAB数字图像处理技术，本文选用图像滤波、直方图均衡化及膨胀等图像处理方法对所采集的图片进行预处理。同时用Image-Pro Plus中的AOI(Area of interest)提取了不同状态的PVA纤维，接着用种子填充法提取出预处理图片中的集料和纤维的边缘与质心。在此基础上，运用四边距标准差理论，提出了纤维水泥稳定碎石中集料拌和均匀性评价方法和求解算法;运用加权四边距标准差理论，提出了纤维水泥稳定碎石中纤维拌和均匀性评价方法和求解算法，并应用MATLAB软件进行了均匀性检测系统软件的构架设计和GUI界面设计，开发了集料均匀性检测系统软件和PVA纤维均匀性检测系统软件。最后，采用“单一变量法”，选用拌和时间来进行PVA纤维水泥稳定碎石试验研究，分析了PVA纤维对水泥稳定碎石抗裂性能的影响以及集料四边距标准差和纤维四边距加权标准差随搅拌时间的变化情况，并给出了PVA纤维水泥稳定碎石集料均匀性评价标准和PVA纤维均匀性评价标准，验证了PVA纤维水泥稳定碎石中集料和PVA纤维均匀性评价方法的可行性。 结果表明，集料四边距标准差系数与纤维四边距加权标准差系数随搅拌时间的变化趋势与理论基本吻合。该拌和均匀性评价方法能有效检测出PVA纤维水泥稳定碎石中集料和纤维的拌和均匀性，为监理单位、施工单位和质检单位提供了一定的参考。 |
| 作者： | 王棋 |
| 专业： | 机械工程；机械设计及理论 |
| 导师： | 曹源文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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