針對PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石尚無嚴(yán)格的纖維拌和均勻性評價(jià)方法問題，AOI提取了不同狀態(tài)的PVA纖維，結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)及加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差理論，選用拌和時(shí)間對PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石纖維拌和均勻性開展研究，得出了判斷PVA纖維拌和均勻性的評價(jià)方法，并進(jìn)行了試驗(yàn)結(jié)果分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：PVA纖維加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差可以對PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石纖維拌和均勻性進(jìn)行評價(jià)。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

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　　水泥穩(wěn)定碎石因其具有性能優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)效益好，強(qiáng)度高、剛度大、抗沖刷能力強(qiáng)等諸多特點(diǎn)，且能夠有效承擔(dān)并傳遞面層的行車荷載，是目前我國公路路面基層最主要的結(jié)構(gòu)形式。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　為了改進(jìn)水泥穩(wěn)定碎石抗裂性能差的問題，道路工程界將纖維加入水泥穩(wěn)定碎石形成了纖維水泥穩(wěn)定碎石基層材料，改善了水泥穩(wěn)定碎石基層材料的力學(xué)性能及抗裂性能。摻入PVA纖維還可改善基層的耐磨性能，提高基層抗?jié)B性、抗凍性，從而提高基層的耐久性。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　但是有大量試驗(yàn)研究表明：纖維在水泥穩(wěn)定碎石中均勻分散是影響其增韌阻裂性能的必要因素。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　目前關(guān)于水泥穩(wěn)定碎石均勻性評價(jià)的研究，國外提出射線可用于測定集料的均勻性。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　國內(nèi)有：遼寧省交通運(yùn)輸廳公路管理局的高曉剛等人，利用超聲波在水泥基材料傳播過程中遇到水泥基材料均勻性變化時(shí)，其超聲波的物理參數(shù)將發(fā)生變化這一原理來評價(jià)混凝土的均勻性;YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　長安大學(xué)的曹露、李永鵬等人，通過熒光顯微鏡和CCD相機(jī)，拍攝PVA-ECC試件的截面熒光數(shù)字圖像，再通過統(tǒng)計(jì)方法及圖像處理技術(shù)研究了PVA纖維在ECC中的分散狀態(tài);YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院高海鵬等相關(guān)研究人員進(jìn)行了新拌混凝土均勻性評價(jià)試驗(yàn)，分析了等體積新拌混凝土中集料在不同攪拌時(shí)間下的變化情況，并給出了集料在混凝土中均勻分布這一概念，同時(shí)給出了新拌混凝土集料均勻度這一均勻性分布的評價(jià)指標(biāo)，即骨料的分散均勻程度。但是，目前PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石中纖維的拌和均勻性評價(jià)方法尚無嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　針對目前尚無方法評價(jià)PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石中纖維拌和均勻性的問題，本文利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，結(jié)合加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差理論，選用拌和時(shí)間來進(jìn)行PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石試驗(yàn)研究，得出PVA纖維加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差可以判斷PVA纖維拌和是否均勻的結(jié)論。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差理論YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

纖維提取及預(yù)處理YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　也被稱作感興趣區(qū)域的提取。具體提取過程可分為3步。首先，將程序系統(tǒng)中的灰度單位轉(zhuǎn)成光密度單位;然后，通過吸管工具選擇感興趣的顏色;最后將識別出的相似區(qū)域轉(zhuǎn)換為二值圖。提取出不同狀態(tài)的纖維在轉(zhuǎn)化為二值圖的過程中會產(chǎn)生一些噪聲使得圖像失真，因此還需對二值圖像進(jìn)行預(yù)處理，以便于后期計(jì)算。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　本研究將水泥穩(wěn)定碎石中的PVA纖維分為4種狀態(tài)，分別是單絲、雙絲、多絲及束狀。對水泥穩(wěn)定碎石中PVA纖維的評價(jià)，主要是對其中的單絲、雙絲和多絲進(jìn)行均勻性評價(jià)。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　由于束狀纖維相對于單絲、雙絲和多絲，其數(shù)量較少，而且對水泥穩(wěn)定碎石抗裂性能的提高并無顯著影響，所以不采用束狀纖維進(jìn)行評價(jià)。黑色小圓點(diǎn)表示單絲，有陰影的小圓點(diǎn)表示雙絲，白色小圓點(diǎn)表示多絲;L1、L2、L3、L4分別為小圓點(diǎn)中心到四邊的距離。文中采用加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差來評價(jià)水泥穩(wěn)定碎石中PVA纖維的均勻性。先分別求出單絲、雙絲及多絲的四邊距標(biāo)準(zhǔn)差，然后求加權(quán)后的四邊距標(biāo)準(zhǔn)差。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　(1)m取1、2、3，當(dāng)m=1時(shí)所求值分別為單絲狀PVA纖維到四邊的平均距離，μ1為單絲狀PVA纖維到四邊的平均距離的均值，σ1為單絲狀PVA纖維到四邊的平均距離的標(biāo)準(zhǔn)差;YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　(2)當(dāng)m=2時(shí)所求值分別為雙絲狀PVA纖維到四邊的平均距離，μ2為雙絲狀PVA纖維到四邊的平均距離的均值，σ2為雙絲狀PVA纖維到四邊的平均距離的標(biāo)準(zhǔn)差;YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　(3)當(dāng)m=3時(shí)所求值分別為多絲狀PVA纖維到四邊的平均距離，μ3為多絲狀PVA纖維到四邊的平均距離的均值，σ3為多絲狀PVA纖維到四邊的平均距離的標(biāo)準(zhǔn)差;YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　(4)n1、n2、n3分別為單絲、雙絲、多絲數(shù)。根據(jù)PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石拌和理論，則有“PVA纖維四邊距加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)差隨著PVA纖維攪拌時(shí)間的增加呈現(xiàn)先減小后穩(wěn)定的趨勢”。由此可知：當(dāng)纖維四邊距加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)差小于穩(wěn)定值的情況下可以判定為均勻，否則為不均勻。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

試驗(yàn)結(jié)果分析YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　針對PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石中纖維的均勻性，通過不同的PVA纖維攪拌時(shí)間的拌和、試件成型、圖像采集及集合數(shù)字圖像處理技術(shù)、加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差理論研究計(jì)算，可以得出單絲、雙絲及多絲四邊距標(biāo)準(zhǔn)差。將數(shù)據(jù)帶入可得PVA纖維加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差隨PVA纖維攪拌時(shí)間的變化情況。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　可以看出，當(dāng)攪拌時(shí)間為45s時(shí)，纖維加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差為2.1，隨著攪拌時(shí)間的增加PVA纖維加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差逐漸減小;當(dāng)攪拌時(shí)間到60s時(shí)，纖維水泥穩(wěn)定碎石的PVA纖維加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到穩(wěn)定值0.5，此后隨著PVA纖維攪拌時(shí)間的增加PVA纖維加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)基本接近但小于0.5。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　這與PVA纖維四邊距加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)差隨著PVA纖維攪拌時(shí)間的增加，呈現(xiàn)先減小后穩(wěn)定的理論基本吻合?？梢耘袛喈?dāng)PVA纖維四邊距加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)差小于0.5時(shí)，PVA纖維攪拌均勻。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　根據(jù)對PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石的大量研究，分別選取攪拌時(shí)間為45s和70s時(shí)的纖維截面圖片進(jìn)行對比分析、驗(yàn)證說明。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　通過計(jì)算，可得攪拌時(shí)間為45s時(shí)，其單絲四邊距標(biāo)準(zhǔn)差為1.68，雙絲四邊距標(biāo)準(zhǔn)差為2.02，多絲四邊距標(biāo)準(zhǔn)差為1.56，計(jì)算可得纖維四邊距加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)差為1.73，大于所給出的四邊距加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)差評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(0.5)，所以可以認(rèn)為該截面的纖維并未分布均勻;YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　攪拌時(shí)間為70s時(shí)，其單絲四邊距標(biāo)準(zhǔn)差為0.43，雙絲四邊距標(biāo)準(zhǔn)差為0.49，多絲四邊距標(biāo)準(zhǔn)差為0.52，計(jì)算可得纖維四邊距加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)差為0.46，小于所給出的四邊距加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)差評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(0.5)，所以可以認(rèn)為該截面的纖維分布均勻。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

結(jié)語YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　(1)本文利用軟件進(jìn)行纖維的提取，并結(jié)合加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差理論與MATLAB數(shù)字圖像處理技術(shù)對PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石中纖維拌和均勻性進(jìn)行研究，得出PVA纖維加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差可以判斷PVA纖維拌和是否均勻的結(jié)論。(2)通過對攪拌時(shí)間為45s和70s時(shí)的纖維截面圖片進(jìn)行對比分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了PVA纖維加權(quán)四邊距標(biāo)準(zhǔn)差可以對PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石纖維拌和均勻性進(jìn)行評價(jià)。YiR膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司