Xác định hàm lượng nhựa và độ rỗng dư của bê tông asphalt bằng phương pháp phân tích ảnh chụp mặt cắt

  • Nguyễn Quang Tuấn

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Bùi Ngọc Dũng

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Trần Thị Cẩm Hà

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Đỗ Vương Vinh

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Email: tranthicamha@utc.edu.vn
Từ khóa: bê tông asphalt, hàm lượng nhựa, độ rỗng dư, phân tích ảnh.

Tóm tắt

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học công nghệ đặc biệt là khoa học dữ liệu và trí tuệ nhân tạo, những phương pháp truyền thống đang được sử dụng dần được thay thế bởi những phương pháp hiệu quả và hiện đại hơn. Ở Việt Nam, việc xác định hàm lượng nhựa của bê tông asphalt được thực hiện bằng phương pháp chiết sử dụng máy quay li tâm. Phương pháp này gồm nhiều công đoạn và sử dụng dung môi không có lợi cho môi trường và sức khỏe con người. Bài báo trình bày nghiên cứu về ứng dụng phân tích ảnh trong việc xác định hàm lượng nhựa và độ rỗng dư của hỗn hợp bê tông asphalt. Bốn loại bê tông asphalt với nguồn cốt liệu và cấp phối khác nhau được chế tạo và thử nghiệm. Với mỗi loại bê tông asphalt, các mặt cắt bề mặt mẫu được quét thành ảnh kĩ thuật số. Chương trình xử lý ảnh được xây dựng nhằm phân tích các mẫu ảnh chụp được. Ảnh quét từ dạng màu sẽ được chuyển thể sang ảnh xám. Cốt liệu đá, nhựa đường và độ rỗng được phân biệt dựa vào độ sáng của pixel ảnh xám. Từ đó, hàm lượng nhựa và độ rỗng dư của mẫu bê tông asphalt được xác định. Kết quả nhận được cho thấy phương pháp phân tích ảnh xác định khá chính xác các đặc tính thể tích của hỗn hợp và mở ra nhiều hướng nghiên cứu trong tương lai.

Tài liệu tham khảo

[1]. T.H.Doan, Les études de fatigue des enrobés bitumineux au LCPC, Bulletin de liaison des laboratoires des ponts et chaussées, 5 (1977) 215-228.
[2]. J.A. Epps, C.L. Monismith, W.B. Warden, P.S. Pell, B.F. Kallas, R.L. Terrell, H. W. Busching, N. W. Mcleod, Influence of mixture variables on the flexural fatigue properties of asphalt concrete, in Association of Asphalt Paving Technologists Conference, 1969, pp. 423-464.
[3]. O. Neubauer, M. N. Partl, Impact of binder content on selected properties of stone mastic asphalt, 3rd Eurobitume Congress, Vienna, 2004, pp. 1614-21.
[4]. S. Safwat, J. Torbjorn, et al, Evaluation of permanent deformation in bituminous mixes, Eurasphalt & Eurobitume, Barcelona-Spain, 2000, pp. 779-785.
[5]. J. P. Grimaux, R. Hieunaux, Utilisation de l'orniéreur type LCPC, Bulletin, Liaison Labo des Ponts et Chaussées, 5 (1977) 165-172.
[6]. D. Perraton, H. Di Benedetto, C. Sauzéat, Q.T. Nguyen, S. Pouget, Three-Dimensional Linear Viscoelastic Properties of Two Bituminous Mixtures Made with the Same Binder, Journal of Materials in Civil Engineering, 30 (2018). https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002515
[7]. D. W.Christensen, T. Pellinen, R. F Bonaquist, Hirsch model for estimating the modulus of asphalt concrete, Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, 72 (2003) 97–121.
[8]. Q. T. Nguyen, H. Di Benedetto, C. Sauzéat, Prediction of linear viscoelastic behaviour of asphalt mixes from binder properties and reversal, International RILEM Symposium on Multi-Scale Modeling and Characterization of Infrastructure Materials, Stockholm, Sweden, 2013, Springer, pp. 237-248.
[9]. Bộ Giao thông Vận tải, TCVN 8860-9 : 2011, Bê tông asphalt – Phương pháp thử, Phần 9: Xác định độ rỗng dư, 2011.
[10]. Bộ Giao thông Vận tải, TCVN 8860-2 : 2011, Bê tông asphalt – Phương pháp thử, Phần 2: Xác định hàm lượng nhựa bằng phương pháp chiết sử dụng máy quay li tâm, 2011.
[11]. E. Masad, B. Muhunthan, N. Shashidhar, T. Harman, Aggregate Orientation and Segregation in Asphalt Concrete Conference, Application of Geotechnical Principles in Pavement Engineering, Proceedings of Sessions of Geo-Congress, Location, Boston, MA, 1998, pp. 69-80
[12]. A. R. Coenen, M. Emin Kutay, N. R. Sefidmazgi, H. U. Bahia, Aggregate structure characterisation of asphalt mixtures using two-dimensional image analysis, Road Materials and Pavement Design, 13 (2012) 433-454. https://doi.org/10.1080/14680629.2012.711923
[13]. Jiwang Jiang, Fujian Ni, Lei Gao, Linyi Yao, Effect of the contact structure characteristics on rutting performance in asphalt mixtures using 2D imaging analysis, Construction and Building Materials, 136 (2017) 426-435. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.12.210
[14]. Nima Roohi Sefidmazgi, Laith Tashman, Hussain Bahia, Internal structure characterization of asphalt mixtures for rutting performance using imaging analysis, Road Materials and Pavement Design, 13 (2012) 21-37. https://doi.org/10.1080/14680629.2012.657045
[15]. M. Shaheen, A. Al-Mayah, Tighe, Evaluating the Potential for Hot Mix Asphalt Rutting Performance Using Laboratory and Digital Imaging Technique, Transportation 2014: Past, Present, Future, Conference and Exhibition of the Transportation Association of Canada, 2014, 16
[16]. V.V. Đỗ, Nghiên cứu ảnh hưởng của cốt liệu thô tạo khung đến sự phát triển biến dạng không hồi phục của bê tông nhựa nóng trong điều kiện Việt Nam, Luận án Tiến sỹ Kỹ thuật, Trường Đại học Giao thông vận tải, 2022.
[17]. Kothala, Venkat Sai Kumar, Use of Image Analysis as a Tool for Evaluating Various Construction Materials, Doctoral thesis, Clemson University, 2018.
[18]. Mohammed Taleb Obaidat, Hashem R Al-Masaeid, Fouad Gharaybeh, and Taisir S Khedaywi, An innovative digital image analysis approach to quantify the percentage of voids in mineral aggregates of bituminous mixtures, Canadian Journal of Civil Engineering, 25 (1998) 1041-1049. https://doi.org/10.1139/l98-034
[19]. Recommendation ITU-R BT.601-7, Studio encoding parameters of digital television for standard 4:3 and wide-screen 16:9 aspect ratios, ITU – International Telecommucation Union, 03 (2011).

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
17/12/2021
Nhận bài sửa
07/02/2022
Chấp nhận đăng
03/03/2022
Xuất bản
15/04/2022
Chuyên mục
Công trình khoa học