近日,武汉理工大学硅酸盐国家重点实验室集料图像︾测量系统(AIMS)负责人崔培德和肖月作为第一作者,分别在“Construction and Building Materials”和“Materials”期刊上发表了SCI论文并被收⌒录。
以上▼两篇论文都使用了美国PINE公司的集料图∩像测量系统(AIMS),为什么崔培德老师和肖月老师都选择了AIMS?
美国PINE的集料☆图像测量系统(AIMS)用于快速获取集料外形特征,提供客观的颗粒棱角、构】成和表面纹理的特征,以经济的时间,达到对集料∞的有价值的深入了解。只需将装有集料样品的托盘放置到◤集料图像▼测量系统,系统★将自动获得每个颗粒的图像,并分析其形状ぷ特征。该方法可避免传统分析方法,如针片状肉眼观察和破裂面计数法等主观性强、不准确的弊端,具备效率高和精◣度高的特点。
我们先∩看看除了AIMS,还有哪些方法可以获取集料的外形特征。根据我们对国内外各种Ψ集料形态特征研究方法的总结,按照间接法、直接法和时间顺序进行≡了如下的汇总:
从试验方法的发展来看,Pine的AIMS集料图像分析系统研究方法是得到官方承认▓的,美国联邦公路局█FHWA的NCHRP 555研究项目《Test Methods for Characterizing Aggregate Shape, Texture, and Angularity》推荐的试验方法,试验的原理、效果、适用性和推广前景都得到了官方承◣认,是目前行业内最理想的试验选择。
1、颗粒形●状和集料尺寸
AIMS系统通过使用︻1台高清视频摄像机,可以拍摄集料不同截面的图◣像,并通过软件进行三维建模,可以获取集料的三维形态;同时,由于摄像☆头的位置是经过标定的,图像中的信息都可以□ 附加尺寸信息,通过计算机图形处理软件,可以计算集料的棱角性和微观纹理。
AIMS内部工作图
2、棱角
AIMS使用了一套独特的评价体系,从0到10000来定义集料的棱角性特ξ 征。如下↙图所示,呈现了四种棱角种类的图像(小的,中等,大的,极大的)。从图中可以看出:棱角性指数越小,集料越圆ω 滑,类似¤于卵石,这样的材料与沥青的黏结性较差,内摩阻力较小,抗永@久变形(车辙)能力较差。在进行选材时应该尽量避免选用这样的材料。
不同棱角性的集料测量图
3、微观纹理
由于AIMS采用高清摄像头对︼集料的表面进行拍摄,因此可以对其表面的纹理特征进行评价,如下●图所示:是从0(光滑)到1000(粗糙),可以通过定量的描述来区分不同微观纹理的材料表面。
不同纹理的集料表面
纹理采集界面的截图,同时也可以看出集料测量范围
4、集料磨耗
业界公认的评价集料抗磨性能▃比较好的方法≡是法国的Micro-Deval微狄瓦尔磨耗试验。AIMS系统也用于集料磨耗㊣ 测试,如Micro-Deval测试中确定集料的性能。磨耗测试前后集料性能的改变揭示的信息可以获知集料在现场使▆用中维持㊣抗滑性能的能力。下图是经过微狄瓦尔试验前后的试样图像和曲线。
磨耗前后的集料表面以及微狄瓦尔试验前后的试验曲线
AIMS可处理的〓集料尺寸范围:从0.075毫米(#200)到25.0毫米(1英寸)。
AIMS系统提供不同尺寸的托盘,用于承载不同最大公称粒径的集料进行测试,托盘的尺№寸包括:
细集料:0.075mm,0.15mm,0.30mm,0.60mm,1.18mm,2.36mm
粗集料:4.75mm,6.35mm,9.5mm,12.5mm,19.0mm,25.0mm
完全适用于粗集料和细集⊙料的测试。
粗集料和细集料测试
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