DB15-T 2888-2023 集料形态特征测试与评价技术规程

93.080.01CCS

P

6615 DB15/T

2888—2023集料形态特征测试与评价技术规程Technical

and

of

characteristics2023-02-27

发布 2023-03-27

实施内蒙古自治区市场监督管理局 发

布DB15/T

2888—2023前言

.................................................................................

II1

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12 规范性引用文件

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13 术语和定义

.........................................................................

14 一般规定

...........................................................................

25 粗集料形态特征测试指标的计算方法

...................................................

2基本参数

.......................................................................

2针片状颗粒含量

.................................................................

2轴向系数

.......................................................................

2棱角值

.........................................................................

2凸度

...........................................................................

36 粗集料形态特征的自动化测试技术

.....................................................

3测试场景说明

...................................................................

3测试设备要求

...................................................................

3测试样本取样

...................................................................

5测试系统标定

...................................................................

5测试步骤

.......................................................................

5复测验证

.......................................................................

57 数据分析

...........................................................................

5数据处理

.......................................................................

6结果应用

.......................................................................

68 报告编写

...........................................................................

6编制要求

.......................................................................

6编制内容

.......................................................................

6附录

A（资料性） 粗集料形态特征自动化测试工作记录表...................................

8DB15/T

2888—20231 范围本文件规定了公路工程用粗集料形态特征测试技术的基本要求，包括粗集料形态特征的测试指标、测试方法、自动化测试技术等。本文件适用于公路工程粗集料形态特征的科学快速精准测试。2 规范性引用文件文件。GB/T

14685 建设用卵石、碎石JJF

1593 针状、片状规准仪校准规范JTG

公路沥青路面设计规范JTG

公路工程集料试验规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。粗集料形态特征 morphological

of

coarse

主要包括针片状颗粒含量、凸度、轴向系数以及棱角值四个方面。形态特征测试设备 detection

equipment

of

morphological

能批量获取粗集料颗粒的二值图像和3D取粗集料针片状颗粒含量、凸度、轴向系数以及棱角值的测试设备。轴向系数 axial

factor表征粗集料针片状特性的参数。轴向系数为集料轮廓投影的等效椭圆主轴L和次轴W的比值。棱角值

DB15/T

2888—20232D二值图像识别计算出粗集料颗粒的外切多边形周长PC与等效椭圆周长PE

之比值的平方。凸度 convexity

ratio2D二值图像识别计算出粗集料颗粒的实际表面积SA与其外切多边形面积SC比值的平方根。4 一般规定粗集料形态特征测试应做到自动化测试和标准化作业。本方法适用于粗集料针片状颗粒含量、轴向系数、凸度和棱角值的自动化测试与评价。粗集料形态特征测试的粒径范围应为

4.75

mm～

mm。粗集料形态特征测试结果认定以针片状颗粒含量为主要指标，轴向系数、凸度和棱角值为辅助性指标。粗集料针片状颗粒含量的自动化测试系统应采用人工游标卡尺法进行辅助标定。人工游标卡尺法应按照

JTG

E42

操作，自动化测试系统的测试结果与人工游标卡尺法的测试结果相关性应大于

。5 粗集料形态特征测试指标的计算方法基本参数通过图像处理获取粗集料投影的面积、周长、长轴、短轴、计算体积等轮廓参数。针片状颗粒含量GB/T

14685如式1。Q=V0/V1×100%··························································（1）式中：Q——针片状颗粒含量（%）；V0——针片状颗粒的体积（cm3）；V1——试验用的集料总体积（cm3轴向系数采用计算机程序获取抽样粗集料的轴向系数，计算公式如式2。A＝L/W·························································（2）式中：A——粗集料颗粒的轴向系数；L——粗集料颗粒等效椭圆的长轴（cm）；W——粗集料颗粒等效椭圆的短轴（cm）。棱角值采用计算机程序获取抽样粗集料的棱角值，计算公式如式3。𝑃𝐸

)AP＝(

𝑃𝑐𝑃𝐸

)

2

DB15/T

2888—2023·························································（3）𝑆𝐶

·························································𝑆𝐶

·························································（4）𝑆𝐴——粗集料颗粒投影的实际面积（cm

𝑆𝐶——粗集料颗粒投影外切多边形的面积（cm

）。AP——粗集料颗粒的棱角值；𝑐𝑃——粗集料颗粒投影外切多边形的周长（cm𝑐𝑃𝐸——粗集料颗粒投影等效椭圆的周长（cm）。凸度采用计算机程序获取抽样粗集料的凸度，计算公式如式4。CR=√

𝑆𝐴式中：CR——粗集料颗粒的凸度值；226 粗集料形态特征的自动化测试技术测试场景说明按照材料获取和道路施工全过程的需求，针对集料破碎厂或拥有集料破碎设备和破碎资质的施工进行测试。测试设备要求粗集料颗粒形态特征的自动化测试设备建议具有以下功能：a)

自动化测试设备应包含硬件和软件两部分；b)

设备硬件包含但不限于视觉模块、直线滑动平台模组、托盘和底座（图

1参数名称技术要求分辨率不低于

1536×2048

像素对外接口USB2.0

或

通信方式TCP/IP

协议或通信

支持系统Windows/Linux/Android输出数据X/Y/Z

深度点云数据、深度图工作温度-10

50

℃DB15/T

2888—2023图1设备硬件构成示意图c)

视觉模块宜采用双目相机和线激光辅助定位的方式，双目相机的技术参数要求如表

1；表1 双目相机技术参数d)

电机驱动器等构成；为保证直线滑动平台模组不发生竖直方向位移并承受测试样品的负载承受力，宜设置滑块最大负载为

kg。滑台移动速度最高设置在

kg～30

kg

时速为不超过350

mm/s，不超过

kg

设置时速不超过

460

mm/s；e)

托盘宜一次性可放置不小于

100

颗

4.75

～37.5

mm

的集料，集料总质量不超过

kg，位于托盘边缘的集料距离外边缘不小于

10

mm，集料随机放置且集料之间不能有接触；f)

底座宜选用铝合金型材，易装配和拆卸。配合调整地脚，可调整托盘使其保持水平；g)

和最大厚度的功能，并可记录保存；h)

软件可获取单颗集料

2D

二值图像的外切多边形和等效椭圆的面积、周长等基本参数，并记录保存；i)

软件可计算出单颗集料的体积，并记录保存。/mm

1/

2/

3/4.751.871.881.851.8671.901.7%9.5167.847.857.847.8437.871.4%161.351.341.341.3431.360.87%DB15/T

2888—2023测试样本取样6.3.1

1

Kg

角两份，如上操作反复数次，最后剩余量一般不应少于检验所需用量的三倍，其中

供实验室分析

1/3

1/3

时应保持所取集料干燥、清洁和表面无泥土。6.3.2 抽取的粗集料粒径范围为

4.75

～

mm、

mm～13.2

mm、13.2

mm～19.0

mm、19.0

mm～26.5

、26.5

mm～31.5

mm、31.5

～37.5

mm

六档。测试系统标定

1593

1

kg

，选取的粗集料粒径为4.75

mm～

mm、13.2

mm～19.0

、26.5

mm～31.5

mm三档，采用自动化测试0%～（以1

kg为标准）为宜。标定样例如表2所示。表2 粗集料形态自动化测试系统标定样例/每

1kg测试步骤6.5.1 按照

进行取样。6.5.2 使用计算机图像处理技术获取粗集料形态特征时，保证集料彼此互不重叠、搭接和接触，相邻集料颗粒间保持一定的间隙，间隙宽度自行调节。6.5.3 将集料分别置于自动化测试设备的托盘内，检查设备是否可以正常使用，开始测试。6.5.4 打开测试软件，启动直线滑台，摆放的集料通过双目相机激光线，待全部通过后，完成测试。6.5.5 目测每颗集料

取针片状颗粒含量、凸度、轴向系数以及棱角值。重复三次测试并求得平均值。6.5.6 编制测试报告，并记录集料的种类、产地、岩性和用途等信息。复测验证复测验证为前期测试分析的补充工作，复测验证比例不少于异常数据总数的。为了消除取样、外界环境、集料摆放对于测试结果的影响，对粗集料形态特征异常值进行复测验证。验证流程如下：a)

将异常值剔除，对异常值所属料堆进行复测；b)

对异常值粗集料所属料堆进行重新取样，取样量不少于异常值数据量的

10%，分两个测试组；c)

对两组样品进行重新测试，获取粗集料的形态特征参数值；d)

将两组测试结果取平均值作为最终的测试结果。7 数据分析形态指标高速公路、一级公路其他等级公路面层其他层位面层其他层位轴向系数优优&中优&中优&中凸度优优&中优&中优&中棱角值优优&中优&中优&中指标等级优中差轴向系数1～1.51.5～3＞3凸度＞0.90.7～＜0.7棱角值＞1.50.9～＜0.9DB15/T

2888—2023数据处理差值小于平