稳定检测

稳定检测（精选九篇）

稳定检测 篇1

关键词：水泥,混合料,实验检测,控制

1 原材料选用及使用中的试验检测控制

1.1 水泥

普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可以采用, 但应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长的32.5缓凝水泥。不应使用快硬水泥、早强水泥, 井应选择旋窑生产的水泥。水泥在进场前要自捡符合要求方可进场, 进场后要按规范或招标文件要求频率进行水泥复试。

1.2 集料

1.2.1 天然砂砾:

天然砂砾要求压碎值不小于30%, 另外天然砂砾级配对混合料特别是水泥稳定类基层的强度有着显著影响。

特别是通过近两年在平顶山地区郑石高速、太澳高速等几条路的实践及工程检测数据的统计分析可知, 水泥稳定砂砾类在最佳级配砂砾时的强度要高50%~100%, 所以施工中要严格按照规范要求进行进场材料级配控制。

1.2.2 碎石:

常采用1cm~2cm、1cm~3cm碎石, 这些材料在建筑施工中较为常见, 但在施工中要及时自检, 尤其要把好粗集料的级配关, 虽然在施工规范中对集料级配不做要求, 但规格的原材料能保证施工中矿料级配控制, 可以大大减少因材料不规格引起的级配变化, 提高施工效率, 避免窝工。

2 做好混合料组成设计和试验段试验检测

2.1 混合料的配合比设计

2.1.1 配合比设计的原则:

配合比设计要根据工程项目实际, 标准不宜偏大。当水泥稳定中、粗粒土做基层时, 水泥剂量不宜超过6%;水泥的最小剂量应符合表1规定。

2.1.2 配合比设计步骤:

水泥稳定类混合料的配合比设计要进行原材料的选择、矿料级配组合设计和不同水泥剂量的标准击实并在标准击实确定的不同水泥剂量混合料的最佳含水量和最大干密度的基础上制备无侧限抗压强度试件进行标准养生后, 选择满足强度要求的水泥剂量最低作为目标配合比。

2.2 试验段的试验检测控制

试验段的施工, 是为了确定适宜的碾压程序、碾压速度, 确定达到要求压实度时的碾压遍数, 确定压实厚度和混合料的松铺系数, 验证没计配合比, 确定施工配合比, 确定含水量拌和的控制, 确定拌和、运输、摊铺和碾压机械组合, 确定作业段的合适施工长度。所以要认真组织, 合理计划, 保证试验段的成功。在试验段施工中要对级配、灰剂量、压实度、无侧限抗压强度进行试验检目测, 数据要满足设计要求。

3 拌和过程中的试验检测控制

在施工过程中, 根据试验段总结的规律, 要严格控制级配、灰剂量、含水量, 保证压实度、无侧限抗压强度达到设计要求。

3.1 级配控制

在每天铺筑前, 根据实验数据做好拌合机的调试, 根据筛分结果和集料的差别, 将拌合机的各料斗的“喂料”比例进行调整, 确保混合料达到设计配合比的要求。

3.2 水泥剂量控制

场拌控制水泥剂量要比设计剂量多0.5%。水泥剂量低会使施工的强度得不到保证, 剂量高会造成浪费, 加大水泥剂量滴定检测的力度是施工质量最有力的保证, 水泥剂量滴定的取样一定要具有代表性并要经常进行, 出现水泥剂量不够或超高要及时通知拌台场进行调整, 调整后要取样进行检测。

3.3 含水量控制

要根据天气情况, 拌和时大于最佳含水量的0.5%~1%。水泥稳定类混合料中的含水量对其强度影响很大, 当混合料含水不足时, 水泥的水化反应就不能完全进行, 就会影响混合料成型后的整体强度, 也不能保证施工压实度达到最大的要求。

4 施工中的试验检测与控制

控制运输摊铺、碾压时间, 选择合理碾压工艺, 才能使施工的外在和内在质量得到最有效的保证, 在现场施工和试验检测控制中, 要做好以下几方面的控制。

4.1 延迟时间

从开始加水拌和到碾压终了的时间, 是水泥稳定粒料类基层的延迟时间, 对水泥稳定混合料的密度和强度有很大影响, 间隔时间过长, 水泥会部分硬结, 这样就会影响到压实度, 间隔时间越长, 压实度越难达到, 而压实度对强度的影响也很大, 另一方面将破坏已结硬的水泥的胶凝作用, 使水泥稳定碎石的强度下降。所以, 水泥稳定碎石从拌和到碾压时间性要求较强, 初凝时间以前要全部完成, 间隔时间越短整体施工质量就越易得到保证。

在郑石高速平顶山段施工中, 在水泥稳定碎石基层配合比设计中, 延迟时间的试验结果见表2。

通过对表2数据的分析可以看出, 在水泥初凝时间以前完成施工, 施工强度和密度都能保证, 而如果施工时间拖延将会造成不必要的损失。

4.2 压实度

压实度控制要做到随压随检, 试验员跟班作业, 如压实度不够立即通知现场施工员或压路机司机, 以避免压实度不够铲掉重铺的损失;压实度达到就停止碾压, 以免过压, 破坏水泥胶凝, 影响整体强度。

4.3 无侧限抗压强度

无侧限抗压强度 (6d标准养生、1d浸水) 检测是水泥稳定结构质量评定的重要指标, 成型试件时取样一定要具有代表性;成型操作要规范, 成型时间要及时, 整个成型时间尽量和现场碾压完成时间相同。试件成型后要注意放进标养室养生, 试件搬运时要轻拿轻放, 防止碰掉棱角, 影响测试结果。

4.4 取芯

水泥稳定结构层养护7d后, 必须能够取出完整的芯样, 如果芯样有缺陷, 要对每一个缺陷进行分析, 找出造成缺陷的原因, 如蜂窝可能是级配不佳或碾压不够, 对分析出来的原因要及时处理, 找到好的处理方案。

稳定剂的成分检测（模版） 篇2

中国化工科学技术研究所

2013.12.13

稳定检测 篇3

摘要:文章对水泥稳定粒料的配合比设计、施工流程和试验检测等方面进行阐述,并且探讨了混合料中水泥剂量与无侧限抗压强度之间的关系。

关键词:水泥稳定粒料;无侧限饱水抗压强度;压实度;材料级配

中图分类号:U416.214 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)20-0131-02

水泥稳定粒料以其良好的力学性能和稳定性及抗冻性等优点,被广泛用于修建等级较高的公路、城市道路路面的基层或底基层。宜昌市一些主干道的基层或底基层也多数采用水泥稳定粒料结构层。下面以我公司承建的宜昌市体育场路延伸段市政工程水泥稳定粒料基层的施工为例,来探讨一下水泥稳定粒料的施工与试验检测。

1工程概况

宜昌市体育场路延伸段市政工程是2007年宜昌市的一项重点工程,起点为绿萝路,终点为西陵二路,道路全长574.3 m。道路横断面形式为:3.5 m人行道+1.5 m绿化带+15 m车行道+1.5 m绿化带+3.5 m人行道,双向四车道。道路结构层从下往上依次为:20 cm厚3%水泥稳定层+20 cm厚4%水泥稳定层+20 cm厚5%水泥稳定层+7.5 cm厚AC-20C沥青砼下面层+4.5 cm厚AC-13C改性沥青砼上面层。

2水稳层配合比设计

2.1原材料选用

水泥作为唯一的稳定剂,其质量十分重要。施工应选用终凝时间较长(宜在6 h以上)、强度等级为32.5 MPa的水泥。为使稳定碎石有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压,不应使用快凝水泥、早强水泥以及受潮变质水泥,使用前必须对水泥进行复试。本工程使用的当阳城堡水泥厂生产的32.5 MPa强度等级的普通硅酸盐水泥。

集料采用3种单粒级经经混合组合成连续级配,其中1#料为10～25 mm碎石、2#料为5～10 mm碎石、3#料为0～5 mm碎石。

混合料拌合用水采用自来水。

2.2混合料组成设计

①因为设计图纸已确定水泥剂量为3%、4%和5%,试验室只能对3种集料的比例进行调整、试配、筛分,最终确定一组符合规定组成范围的掺配比例。试验室初步拟定了3种方案,具体掺配比例见表1。

然后将3种集料按拟定的比例混合,分别进行筛分,筛分结果见表2。

根据筛分结果分析,只有方案C的级配曲线落在标准级配范围内,所以最终确定原材料中各种规格碎石的用量比例为:1#料:2#料:3#料=40:25:35(%)。

②将配好的集料分别掺入3%、4%、5%的水泥,形成3个样品,分别对每个样品进行击实试验(求出最佳含水量和最大干密度)和无侧限抗压强度试验(7天饱水抗压强度),试验结果如表3。

通过上表我们可以看到3%、4%、5%水泥含量的所有试件7天饱水平均抗压强度均达到设计要求,且随着水泥含量的提高,强度富余值越大。由此可见,水泥含量对水泥稳定粒料基层的强度起着至关重要的作用。

3混合料的拌和、摊铺、碾压、养生

混合料的拌和、摊铺、碾压、检测、养生的工艺流程如图1所示。

3.1混合料的拌和

根据技术规范要求,混合料采取集中搅拌站拌制。拌和过程中各种材料严格计量,严格按试验确定的配合比进行。特别应严格控制水泥剂量,水泥剂量过少,不能保证基层施工质量;过多则容易引起基层表面裂纹增多且不经济。实际水泥剂量可比室内试验的水泥剂量增加0.5%(考虑现场与室内试验的条件差),混合料采用强力式搅拌机拌和,拌和时间不少于60 s,拌和过程中还应重视含水量的影响,考虑混合料在运输、摊铺、碾压过程中的水分损失,拌和含水量应根据原材料含水量、天气、现场施工经验进行稍微调整。

3.2混合料的运输、摊铺

①运输。混合料宜采用大吨位车辆运输,并尽量缩短运距,修建好运输通道,减少中途停车及颠簸,避免混合料凝固或离析,并根据天气情况考虑做好防止水分丧失的措施。总之,应作好施工组织安排,做到随拌随铺。

②摊铺。混合料摊铺前应对土基的高程、宽度、横坡进行全面检查,对于不合格的要坚决处理。摊铺前应对土基进行全面清理,确保土基干净。

摊铺前应准确进行施工放样,按每幅摊铺宽度准确放出轴线及高程,内外侧直线段每20 m各放一个桩,曲线段每10 m各放一个桩,桩上用红油漆划出压实后的基层高程。

为确保摊铺的质量和减少接缝,基层采用摊铺机摊铺混合料。现场试验人员应随时检查运至现场的混合料的配比及含水量,并及时将情况反馈到拌和站。通过试验段确定虚铺系数,摊铺时要严格控制虚铺系数,随时检查松铺厚度,如与试验数据不符,要及时进行调整。同时摊铺机两边各派一人消除粗细集料分离现象,如果发现粗集料成窝应予铲除,并用新拌和的混合料填补。采用人工填补时,不能扬铲。此项工作必须在碾压前完成,严禁薄层找平。

接缝:本工程为双向四车道,在施工过程中为尽量减少纵向接缝,按道路中心线划分为左右两幅进行摊铺。在摊铺过程中若因故中断时间较长,应设置横向接缝。对横向接缝,人工将末段含水量合适的混合料弄整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度与混合料的压实厚度相同,整平紧靠方木的混合料,碾压密度。重新摊铺混合料前,将方木取出,将下承层顶面清扫干净。施工纵向接缝必须垂直,严禁斜接,纵向接缝处理方法同横向接缝。养生结束后,在摊铺另一幅之前拆除支撑木。

③压实。本工程共安排18 t轮胎压路机二台、40 t振动压路机二台。先用轮胎压路机初压一遍,基本整平,再用振动压路机碾压两遍(带振),最后用轮胎压路机碾压一遍。静压速度为1.5 km/h,振压速度2 km/h,碾压时轮迹重叠不小于1/2轮宽。遵循先轻后重、先两边后中间的原则,严禁在已完成或还在碾压的路段上“调头”和“急刹车”。

④养生。每段碾压完成并经压实度检查合格后应立即开始养生,养生采取覆盖洒水湿养,洒水要均匀、充足,确保养生期间水泥稳定混合料始终保持湿润。养生期不少于7天。

⑤检测试验。对水泥稳定粒料混合料的质量检测从两个方面控制:压实度检测和无侧限饱水抗压强度检测。

压实度:采用灌砂试验法,根据规范要求,每1000m2检测3个点。为了配合现场指导施工,采用酒精燃烧法测出混合料的含水量,现场计算压实度,判断是否达到标准。如不合格,则立即要求压实机械继续碾压,直到满足要求为止。

无侧限饱和抗压强度:在混合料运到施工现场后随机取样,然后送至试验室成型试件。试件在标准养护条件下养护6 d,饱水1 d后进行试压检测无侧限抗压强度。

为了更好的控制混合料的配合比及拌和情况,还需做水泥剂量测定(EDTA滴定法),判断水泥剂量是否达标或者搅拌是否均匀,以此来调整配合比和拌和时间,这样才能确保基层的施工质量。

4结 语

通过对宜昌市体育场路延伸段市政工程水泥稳定碎石基层的施工经验,总结出以下几点说明:

①对水泥稳定层的施工一定要控制原材料的质量及混合料的组成设计、拌和、运输、摊铺、养生、试验检测等环节,合理组织施工,强化管理,才能确保工程质量,满足规范的要求。宜昌市体育场路延伸段市政工程还被评为湖北省优质工程。

②进行水泥稳定粒料基层设计时,建议设计单位只须提供混合料中水泥剂量的范围或者饱水抗压强度要求,具体水泥剂量由施工单位通过试验确定,而不必两者都进行限定,以免造成因水泥剂量偏高导致资源浪费,或者因水泥剂量偏低出现强度不满足要求的情况。

参考文献:

稳定检测 篇4

随着我国交通事业快速发展, 公路交通量急剧增加, 这对于公路路面的主要承重层--基层提出更高的要求, 基层的强弱和好坏对整个路面, 无论是水泥混凝土路面还是沥青混凝土路面的使用质量、使用寿命都有着十分重要的影响。因此路面基层, 特别是沥青路面的基层必须具有足够的强度和稳定性。正是由于这一点, 水泥稳定碎石具有早期强度高, 板体成型快、稳定性好、刚度大、较经济的显著特点, 且有广泛的料源, 可就地取材, 原材料和混和料的加工方便, 机械摊铺操作容易, 已成为高等级公路路面的首选主要基层结构形式。规范规定, 为保证施工段面水泥稳定碎石基层达到上述特点, 必须通过施工路段取样制件、经标准养护后测定其无侧限抗压强度来实现。每天的无侧限抗压强度是否合格是判定该施工断面水泥稳定碎石基层的质量是否合格的重要标志。因此为了保证水泥稳定碎石基层满足设计要求和使用要求, 除了按规范要求组织生产施工外, 还应从细节处抓好试验检测工作特别无侧限抗压强度检测, 从而保证试验数据的精确, 确保检测的强度更准确地反映施工断面水泥稳定碎石基层的质量。

1 取样

为了使水泥稳定碎石混合料试件的强度更接近工地现场所摊铺的水泥稳定碎石基层的强度, 试件制取时取样一定要均匀且有代表性。目前的混和料取样可以在拌和场料车内, 也可以在摊铺机受料斗内, 或在尚未碾压的摊铺层上。现场取料时应特别注意, 应随机单点取样, 单独成型。因为虽然集中取样方便, 控制试件操作时间容易, 但试样却没有代表性, 强度的偏差系数大, 强度代表值降低, 不能真实地反映现场的实际情况。同时在拌和场料车内或在摊铺机受料斗内取样时, 一定要注意在不同部位连续取样。在尚未碾压的摊铺层上取样时一定要取到该结构层的底部, 并且要多取几个断面, 每一个断面也要在左、中、右取3个点, 尽可能让取回的混和料具有代表性。由于单点取样的随机性, 反映出混合料的均匀程度具有较强的真实性, 如果出现异常可在施工过程中及时调整拌和机及拌和工艺。因此, 我公司在各项目施工过程中, 坚持单点取样的试验方法, 保证工程的实际施工质量情况通过试件的无侧限抗压强度检测真实地得到反映。

2 制件

由于水泥稳定碎石试件的强度受密实度影响较大, 因此试件成型时的密实度应等同于规范所规定压实度条件下的水泥稳定碎石基层现场密实度。

制件时首先称量, 称量前应对混合料再次人工拌和, 如监理组、业主也取样, 应同时取样, 取对角作为检测用试验样品, 以便结果相互比较。及时测一下含水量及灰剂量。快速测定混合料含水量可通过锅炒法和酒精灼烧法进行, 同时样品必须密封, 防止含水量损失。每个试件需要称混和料的湿质量m, 按下式计算:m=0.01k×ρm a x×V× (1+0.01W) , 其中k为基层压实度标准, ρmax为混和料最大干密度 (g/cm3) , V为试体的体积, W为混和料实测含水量 (%) , 制备试件时应取混和料实测含水量, 不能用混和料配合比设计中的最佳含水量。含水量的微小变化将影响试件的干密度和抗压强度。其次是装料, 装料前对试模直径用游标卡尺进行测量, 注意是否有上下直径大小不同或中间起鼓 (过压时造成) 或试件周壁“起毛”现象的试模, 如试模变形过大或周壁“起毛”现象严重, 则需要更换。每个试件制作时宜分3层装料, 装料工作建议尽可能由一个人完成。因为每一个人的装料手法都不尽相同, 在制作无侧限试件的过程中会由于强度值偏差系数过大而对强度代表值产生影响。在装料时注意把每层尽可能捣实, 以减少成型前试件高度。装料时在试模中间放粗集料, 在试模周围放细集料, 使试件周围不会出现不密实或有孔洞的现象。再次, 规范规定, 多次试验结果的偏差系统CV≤10%时, 试件数量可为6个, CV=10%~15%时, 试件数量可为9个, CV>15%时, 试件数量则需要13个。因此制备试件时宜比规定值多1~2个, 主要是防止个别试件在养生过程中发生意外, 不能测定, 导致试件数量达不到规范要求, 造成偏差系数变大。最后对成型时间要控制到位, 在室内进行试件制作时, 为了保证试件的强度如实反映施工现场的实际情况, 成型的时间应该和相应施工断面的碾压终了时间相同。此外, 试模刚度的影响试件的密实度。这是由于, 在压力机下压时刚度小的试模容易发生侧向变形, 就会出现大的反弹, 降低试件的密实度和强度。因而, 在现场试验检测过程中, 我们要求检测部门坚持从正规厂家统一购置, 保证有足够的厚度试模筒壁。

3 养生

从脱模器上取试件时, 应从试件的中下部用双手抱住, 然后沿水平方向轻轻旋转, 待感觉到试件移动时, 再将试件捧起轻轻移放到试验台上, 不允许向上直接将试件捧起。与此同时, 用游标卡尺测量试件的高度, 精确到0.1mm;用台秤称试件质量, 试件质量精确到5g。如试件的高度和质量, 不满足成型标准的, 则试件作废。试件称量后立即放入塑料袋中封闭, 并用潮湿的毛巾覆盖, 移放到标准养生室养生。在北方应保持20±2℃, 在南方地区应保持25±2℃, 养生温度按正偏差控制, 湿度必须大于规定值。养生期的最后一天, 应该将试件浸泡在水中, 水的深度应保证水面在试件顶上约25mm。在放入水中浸泡试件前, 应再次称取试件的质量, 保证养生期间试件的质量损失不超过10g, 否则试件应该作废。

4 压件

压试件前, 将已浸水一天后的试件从水中取出, 用旧的软布吸去试件表面的可见自由水, 把试件表面上的浮粒清除干净后, 把试件放到路强仪或压力机上按照试验步骤进行抗压试验。用压力机成型试件时一定要确保加压均匀, 加压直到上下压柱全部压入试模, 维持压力1min后, 卸压脱模, 由于试件反弹, 试件的高度一般情况下在脱模后都会大于150mm。这是因为制备试件时采用的是98%的压实标准制成高度和直径均为150mm的试件, 因此计算出试件实际的压实度仅有15×98%÷15.2=96.7%。可见规范所要求压实度对应的干密度与试件的干密度相差较大, 其密实度和强度自然就和规范所规定的密实度和强度相差较大。如果将静压时间延长至2min, 同时垫上一片或几片厚度0.1mm左右, 直径略小于150mm的薄铁皮, 就能保证成型后的试件高度接近 (标准值) 150mm。按照这一步骤进行的大量试验后我们发现, 在采取此方法控制试件反弹的问题上效果明显, 要求各项目部在高等级公路水稳碎石施工基层强度试验检测过程中推广使用上述方法。

5 结语

稳定检测 篇5

1 烟支密度水分检测仪测量原理

烟支密度水分检测仪以微波谐振法理论设计, 主要利用水分子的偶极特性。因为大分子组或离子不会随着磁场的变化而变化, 且不会干扰测量, 对水有较高的选择性[2]。在测量单元中通过传感器由发生器产生谐振的电磁谐振场, 此时样品所含的水分就会和该谐振场产生相互作用。借助探测器就可获得该场的变化并将其在控制单元内进行评判后输出。微波场的谐振频率会随着产品中水的含量高低而失谐并被削减, 按照TEWS的方法对水分和密度进行计算, 即可得出较为准确的结果[3], 烟支密度水分检测仪测量原理如图1所示。

2 生产工序流转对滤棒水分波动的影响

统计水溶性滤棒过程的水分变化, 如图2所示。可以看出, 当水溶性滤棒进入烘箱烘干后, 水分均符合技术标准要求的≤2.0%。因水溶性滤棒使用的是SAF丝束, 回潮率极低, 烘干后已基本定型, 在工序流转过程中受外界温湿度波动影响不大;经检测, 滤棒在烘干后压降指标变异很小。由此可知, 水溶性滤棒压降指标的控制关键点应在烘干前[4]。

3 水溶性滤棒施胶均匀性、丝束分布情况分析

烟支水溶性滤棒水分含量情况如表1所示。理论情况下, 单支滤棒烘干前的水分82.93%来自于水基胶。从以上检测情况看, 水基胶固含量基本稳定在46%左右。单支滤棒轴向各点施胶情况可由测试点水分大小表征;丝束开松均匀性可由各测试点密度表征。

注:图a、b、c、d分别于2011年8月23、24、25、26日测定。

(mg)

4 材料与方法

4.1 试验设备及检测仪器

ZL21型纤维滤棒成型机 (最大生产能力1 000支/min) , 成都瑞拓SVRG-C烟用通风率·吸阻仪, MW3220型烟支密度水分检测仪。

4.2 试验丝束、滤棒规格

丝束规格:4.33 dtex/3.90 ktex;滤棒规格: (2 900±290) Pa。

4.3 试验方法

试验样品:1# (压降稳定性差) 、2# (压降稳定性良好) , 各300支组成1个测试样本。

测试样品分别使用烟支密度水分检测仪进行检测, 检测样品经平衡后使用智能压降仪依据《卷烟吸阻和滤棒压降》 (GB/T 22838.5—2009) 检测滤棒压降。

5 结果与分析

水溶性丙纤滤棒采用的是低旦丙纤丝束, 丝束成型时需加一种胶粘剂, 滤棒的硬度一部分靠胶粘剂来获得, 丝束的总旦和单旦较小[5]。总旦一般小于4.0 ktex, 单旦一般小于5.0 dtex, 滤棒中纤维是互相粘接在一起的。由于丙纤丝束包与包之间稳定性不如醋纤丝束, 在换包后需根据滤棒湿棒的重量、吸阻来做一些调整, 以保证滤棒物理指标的稳定[1]。丝束成型过程中需要及时进行滤棒湿棒重量、吸阻的检测来加强过程控制。采用传统方法检测其过程耗时较长, 不利于滤棒的质量控制, 亟需找到一种快速有效的方法对其进行检测。

1#、2#样品检测结果如图3、4所示, 样品密度、水分、压降检测结果如表2所示。从统计结果来看, 烟支密度水分检测仪检测1#样品的密度和水分标偏均大于2#样品, 1#样品稳定性较差;智能压降仪检测1#样品压降标偏110 Pa, 2#样品压降标偏83 Pa, 1#样品压降稳定性较差。分析2种检测仪器检测结果得出的结论相同, 其与理论分析非常吻合。基于以上数据可以看出, 可以使用烟支密度水分仪对水溶性滤棒的水分、密度进行快速检测, 直观了解滤棒施各点胶量的均匀性和丝束开松的效果。从而判断滤棒压降的稳定性, 对设备进行及时调整[6]。

6 结论

检测结果表明, 烟支密度水分检测仪可用于评价滤棒吸阻稳定性, 并对成型机施胶部件及开松组件工艺参数设置的合理性实施有效监控。安徽中烟工业有限责任公司阜阳卷烟厂采用烟支密度水分仪对水溶性滤棒压降进行过程控制, 取得较好的效果。

摘要：对使用TEWS公司MW3220型烟支密度水分检测仪评价水溶性滤棒吸阻稳定性的可行性进行理论分析和验证。通过系列试验, 表明使用密度水分检测仪对滤棒的密度和水分进行快速检测能够直观地得出较为准确、科学的结论, 进而指导生产设备的及时调整。

关键词：滤棒,烟支密度水分检测仪,压降稳定性,应用

参考文献

[1]朱令宇, 李永杰.滤棒重量、压降稳定性对卷烟重量、吸阻稳定性的影响[J].福建分析测试, 2009, 18 (2) :83-85.

[2]张志刚.水乳胶在丙纤滤棒中的应用[J].烟草科技, 2004 (5) :16-17, 19.

[3]王启成.影响卷烟纸透气度变异系数的主要因素[J].黑龙江造纸, 2010 (3) :51-52.

[4]杨仁.烟支密度的微波检测研究[J].湖南文理学院学报:自然科学版, 2011, 23 (2) :86-88.

[5]陶芳, 汤旭东.均匀性检验方法在卷烟加工工艺评价中的应用[J].安徽农学通报, 2010, 16 (20) :147-148.

稳定检测 篇6

视频图像的目标检测与跟踪是当前计算机视觉领域的一个重要基础,其主要实现方法是对目标的某一个或多个特征来进行提取和分类[1,2,3,4,5,6]。目标特征主要分为两类,一类为基于边缘的特征,如目标轮廓,另一类为基于区域的特征,如目标的像素值或其统计量。一般而言,区域特征比边缘特征包含更大的信息量,因此基于区域特征的检测与跟踪算法有着更强的稳健性。但是,当前大多数应用的检测与跟踪算法模型只能提供简单的目标边界,并且是通过对于矩形区域内的相似统计特性来实现判断检测和跟踪目标的[7,8,9,10,11,12]。由于边界检测算法的局限性,对于实时的详细的目标边界的检测与跟踪是视觉领域的重要难题。Mikolajczyk,Schmid[1]以及Fraundorfer,Bischof[2]分别以详尽的评价标准证明了Matas等提出的最稳定极值区域(MSER)算法[3]能够适用于测试图像序列,并且断定MSER符合稳健局部检测器的一切条件,从而奠定了MSER检测算法扩展应用的重要理论基础和依据。简单的说,MSER算法对于当前帧图像,通过函数处理像素值将一系列可辨别的检测区域作为可疑的目标区域进行表示,并确定被检测区域的准确边界。如果一个视觉系统的检测与跟踪采用相同的特征与标准,系统最终结果将会有更高的稳健性和更好的边界划分特性。

笔者提出了一种新颖的跟踪框架,确保了跟踪结果,同时在每帧图像上实现了精确的目标分割。

2 跟踪系统框架构成

整个系统的构成如图1所示。首先,对于每帧新输入的图像计算其统计颜色概率图,用以衡量每个像素的邻域之间的局部相似性,为MSER检测目标提供依据。其次,将MSER方法应用到本系统中,通过对局部颜色相似性的应用,划定可疑区域边界,保留相应的信息作为候选目标。最后,给由MSER产生的目标区域排序组合直接赋予相应的权值,利用训练得到的目标先验动态形状模型,并根据学习训练的形状信息与目标的相似度大小赋予相应的权值,融合加权处理后得到最终需要的检测与跟踪的结果。

在利用MSER算法进行单帧图像检测时,为了克服其检测具有与目标相似稳定区域的虚假目标区域,并且将非目标区域认定为检测目标这一缺点,只需要标定少数目标样本,通过融合目标的形状信息来降低目标检测的误检率。在进行跟踪时,通过保存处理时域信息,即除了通过在t时刻检测到的分割的目标做初始化之外,还要利用在t-1时刻已经确定的目标特征信息和位置信息作为目标跟踪的依据。

2.1 计算颜色概率

在视频跟踪的应用中,颜色信息始终作为一种非常重要的特征来进行应用。同样,系统首先运行的是计算t时刻时像素为目标的颜色概率值P(O|xi),用以衡量当前帧被跟踪目标O与局部区域的每个像素x之间的颜色相似性。为了达到以上的目标,可以借助t-1时刻被跟踪目标的信息,进一步增加前景与背景的区分度。概率图结果P(O|x)可以在图2中看到,白色亮度区域表示有着较高的颜色相似性的区域。

1)将t-1时刻目标O的颜色分布通过高斯模型来表示为NO(μO,ΣO),定义为在三维RGB颜色空间的3×1的均值向量μO和3×3的对称协方差矩阵ΣO。同时,可以将目标周围区域的非目标区域的颜色分布通过高斯模型NB(μB,ΣB)来表示,作为事前定义好的非目标区域,借此进一步划分目标O的边界。

表示RGB分布的高斯分布为

2)通过滑动L×D的目标窗口,将窗口内像素颜色值Nωi(μωi,Σωi)与之前计算的目标区域模型NO(μO,ΣO)和非目标区域模型NB(μB,ΣB)进行比较,对于每个像素xi的颜色概率值P(O|xi)进行计算。同时,对于邻域的每个像素xi的颜色特征也可以建立一个混合高斯模型来表示。

3)计算像素xi为目标O的颜色概率

式中:β(·)为两个高斯分布之间的K-L距离,计算公式如下

式中:d为使用的特征空间的维数,tr(·)表示矩阵的迹。

以上分析了如何利用目标和背景区域在RGB颜色空间的分布来进行计算,同样,其他的任何颜色空间都是能够得到应用的。对于某些分布的目标图像,最好的特征空间是那种能够最大限度地增加目标物和它周围的背景之间颜色特征的K-L距离。

2.2 改进的MSER算法

Matas等提出的最稳定极值区域(MSER)算法[3]是计算机视觉领域内公认的较好的目标区域检测算法之一。通过定义适合的像素点特征的排序关系,该方法能够突出重点特征,例如,通过设计使用的颜色概率图P(O|x)来定义像素的排序与归属。

简单来说,MSER检测器是将具有连续的较暗边界值的较亮的连续区域检测出来。文章中,MSER表示的是连通区域内像素点的像素值有着较大相似性的集合,同时,MSER的集合在几何变换的条件下,通过多维度变换可以有机结合组成待检测目标,更加能够体现目标有效边界的分割。在跟踪时,t-1时刻的目标区域的信息更是决定被分割开的两个目标是否为跟踪的某个单个目标。同时,利用颜色概率图P(O|xi)来进行MSER检测也确保了颜色概率能够被有效地检测。

在t时刻进行跟踪时,通过t-1时刻的目标区域提供的信息,在本帧图像初步描绘出兴趣点区域(ROI),结合MSER方法采用的成分树结构(component tree)方法将ROI区域检测到的目标进行初步确认,并且随着树节点的下推,通过P(O|xi)判断被跟踪目标的最大极值区域。

2.3 目标先验形状信息

PCA的基本原理就是通过去除数据之间相关性,寻找到最大的矢量投影方向,将数据从高维降低到低维。简单分析为给定一个矢量数据类型X的一组数据,一般,这组数据就其分量而言是相关的,即

因此处理后,在以主分量为基矢量的坐标空间中,给定数据组的坐标分量不再是相关的,数据被解耦合了。PCA解除了数据的二阶相关性(去除一阶相关性,去除直流分量,即使数据中心化,均值为0;去除二阶相关性,去除数据分量之间的相关性)。在数据分布方面,PCA分析找出数据分布发散性中最大的矢量方向,即主分量矢量。通过PCA处理生成的特征图形能够广泛应用于检测识别领域,例如,PCA生成的特征脸曾经广泛应用在人脸识别领域。PCA训练的样本图像见图2。

定义目标训练数据集为Ψ={Ψ1,Ψ2,…,Ψm},则有PCA降维结果ψ={ψ1,ψ2,…,ψm}。假定训练数据的形状分布符合高斯形状,将形状能量定义为

式中:Σ为数据协方差矩阵,可以通过训练数据计算得到。定义通过形状信息得到的分割结果的概率为

2.4 MSER与形状融合

为了充分利用目标的像素信息与形状信息,去除虚假检测结果,提高目标检测精度与跟踪性能,最终进行融合判别,即将系列目标一(通过MSER算法检测出来的最稳定区域目标)与系列目标二(通过PCA计算出来的目标)通过设定权值的方法表决,最终将t时刻的目标成功识别出来,并进行跟踪。结果图见图3。

式中:αi和βi分别是两种方法在对于结果最终判别的比重权值。

3 实验结果

为了证明系统的有效性与稳健性,通过改变不同的视频场景来分别对于目标进行检测与跟踪。不同尺寸的目标(由于镜头变换引起的整体场景变化)在系统中都能够被有效地检测出来,同时对于目标物进出视场,即只有一部分身体作为目标时,系统也同样能够有效地检测出来。

整个实验部分主要分为两个部分:第一部分的视频中,视频镜头在同时进行移动和旋转运动,传统的背景剪除算法不适用,而通过算法实验,目标物的整个轮廓能够清晰地被标识出来,同时,在新的目标进入视场,视场中同时出现多个目标时,系统对多目标进行检测和跟踪;第二部分的视频中,由于镜头变化的影响,视频视场中的目标整体变小,虽然只有一个目标物在进行移动,但是背景变化相对复杂,同时由于光照变化的影响,鱼尾在摆动时激起的水面波纹反射了强烈的灯光造成局部曝光,干扰物的出现以及作为目标的鱼在受到影响之后,游动速度急剧增加,以至于相邻两帧的图像上的目标物的位置有时甚至完全没有重合处,但实验结果证明,本算法能够应用在这一系列复杂、恶劣的条件下并且能够得到稳健的跟踪效果。图4的第一列彩色鱼形目标图像为MSER检测结果,第二列为融合之后的结果及目标的准确边界表示;第三列为目标跟踪的结果。图5为改变拍摄镜头后的目标检测与跟踪效果图,每列两幅图的前一张表示目标的精确轮廓,后一张示意的是目标的检测与跟踪结果。

4 小结

介绍了一种新颖的视频图像目标检测跟踪系统,它基于重复运行MSER算法在每一帧图像寻找有效的分割检测结果,并通过计算颜色概率信息为准确地将目标分割识别出来提供重要依据,同时,创造性地通过投票表决的方法将它与PCA计算两者的优点结合起来,得到满足目标跟踪的稳健性要求和精确进行目标边界划分的实验结果。本系统能够在单帧图像上实现目标物的检测功能,在连续帧视频图像中实现令人满意的跟踪效果,并且只需要极少量的训练样本。在将来,MSER检测的应用必将可以延伸到三维视觉空间,进而实现对3D图像数据中的目标检测和跟踪。

摘要：针对非刚体目标的精确实时跟踪问题,提出了一种融合先验形状信息的基于最稳定极值区域(MSER)检测器的跟踪算法。首先,利用训练样本建立目标颜色特征的混合模型,生成目标统计颜色概率图,为最大稳定区域方法提供概率统计依据。其次,利用基于最稳定极值区域方法给出最稳定的分割结果。最后,利用训练样本得到目标的先验动态形状模型,并且融合目标形状信息与通过MSER算法生成的稳定区域信息,去除虚假分割结果,提高目标检测精度与跟踪性能。实验结果证明,该算法能在视频序列图像中有效检测并跟踪目标。

关键词：最稳定极值区域,主分量分析,目标检测,目标跟踪

参考文献

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稳定检测 篇7

关键词：支持向量机,云检测,稳定性

0 引 言

云检测是遥感图像处理的基础工作,也一直是遥感图像处理分析的一大难点,国内外利用多光谱遥感资料进行云检测已有多年历史,多数方法都是从光谱特性入手。根据光谱辐射特性可知,云相对于下垫面,在可见光与红外光区具有较高的反射率和较低的亮温值,目前比较成熟的算法分为3类:阈值法、聚类分析法和人工神经网络法[1,2,3],主要包括单波段阈值法、多波段阈值法、聚类与多光谱阈值结合法、回归模型法、BP神经网络方法等[4,5,6]。这些算法虽然各有优势,但是对于长时间大范围的遥感影像,都难以自动化运行,需要不同程度的人工干预,降低了效率[7]。针对MODIS数据的波段特点,本文提出了支持向量机遥感数据云检测方法,并从惩罚参数与带宽两个角度讨论了支持向量机算法在MODIS数据云检测中的稳定性。

1 支持向量机原理

支持向量机(SVM)是Corinna Cortes和Vapnik等于1995年首先提出来的[8],它在解决小样本、非线性及高维模式识别中表现出许多特有的优势,并能够推广应用到函数拟合等其他机器学习问题中。支持向量机方法是建立在统计学习理论的VC维理论和结构风险最小原理基础上的,根据有限的样本信息在模型的复杂性和学习能力之间寻求最佳折衷,以期获得最好的推广能力[9]。

常见的函数拟合问题即是寻求一个未知函数与多维样本之间的关系函数,如式(1):

其中d为样本维数,y为样本输出,要求函数f:Rd→R,使得函数f和f′之间的距离为最小,如下:

其中L为惩罚函数。

首先采用线性回归函数f(x)=ωx+b拟合样本数据,假设所有训练样本在精度下可无误差地用线性函数拟合,即:

其中i=1,2,…,k。

根据统计学理论,优化目标为最小化‖w‖2/2。考虑到允许误差的情况,引入松弛因子ξ${}_i^{*}$≥0和ξi≥0,式(2)则变为:

优化目标最小化为:

其中,C>0为平衡因子,表示对超出误差的惩罚程度。

采用优化方法可以得到其对偶问题:

由上面的公式可以得到支持向量机拟合函数为:

其中ai、a${}_i^{*}$只有少部分不为0,它们对应的样本就是支持向量。

对于非线性问题,通过非线性变换可将原问题映射为某个高维空间中的线性问题。在高维特征空间中,线性问题的内积计算可用核函数代替,如下:

因此,可得支持向量机的非线性拟合函数为:

支持向量机方法中不同的核函数会形成不同的算法,核函数的选择是支持向量机理论的一个核心问题。在实际应用中最常用的核函数主要有多项式核、径向基核和多层感知机核等。

2 实验数据介绍

MODIS(Moderate-resolution imaging spectroradiometer)是搭载在Terra和Aqua卫星上的一个重要传感器,是卫星上唯一将实时观测数据通过x波段向全世界直接广播,并可以免费接收数据并无偿使用的星载仪器。MODIS是当前世界上新一代“图谱合一”的光学遥感仪器,有36个离散光谱波段,光谱范围宽,从0.4um到14.4um全光谱覆盖。MODIS的多波段数据可以同时提供反映陆地表面状况、云边界、云特性、海洋水色、浮游植物、生物地理、化学、大气中水汽、气溶胶、地表温度、云顶温度、大气温度、臭氧和云顶高度等特征的信息。

MODIS数据与其他陆地卫星相比,有以下特点和优势:空间分辨率大幅提高,达到百米级;时间分辨率有优势,具有更强的实时监测能力;光谱分辨率大大提高,增强了对地球复杂系统的观测能力和对地表类型的识别能力。

3 实验与分析

本文选择2008年12月4日黄河内蒙古、山西、陕西等地区的MODIS数据作为实验数据,原始数据如图1所示。

本文使用径向基核函数RBF(Radial Basis Function)作为支持向量机的核函数,RBF核的定义如下:

这样支持向量机的非线性拟合函数的最优化问题就取决于参数(C,γ)的选择,选择最佳的参数就可以是支持向量机分类器性能最好,即推广能力最强。

图2是选择不同惩罚参数和带宽的云检测结果,同时选择最小距离法和最大似然法云检测方法进行对比分析。

可以看出,带宽为2时检测结果误差较大,带宽为10和200时检测结果精度较高,而且两者之间变化也不大,这说明带宽到达一定程度时对检测结果影响不大。与此同时,最小距离法存在漏检、最大似然法存在严重过检现象。这说明只要探讨出合适的惩罚参数和带宽,就可以达到最佳的云检测效果。下文将分别分析样本数据、带宽以及惩罚参数这三个参数的变化对云检测精度的影响关系。

表1是利用人工选择的样本点(非云8000,云3000)进行样本变化对云检测精度的影响分析表,其中模型参数选择带宽为20,惩罚参数为1000,从表中数据看出,样本从2%到12%的变化过程中,云检测误检率和正确率都变化不大。这说明样本的数量变化对最终的结果没有直接的影响,正好印证了支持向量机只需要少量训练样本的优势。

从表2可以看出,带宽参数的变化对云检测精度的影响很小,当带宽参数大于10后,精度基本保持不变;带宽参数对支持向量个数的影响比较显著,支持向量个数随之带宽参数的增大减少,当带宽参数超过20以后支持向量个数基本保持不变。

从表3可以看出,惩罚参数的变化对云检测精度和支持向量个数的影响都比较小,当惩罚参数大于7时,云检测精度和支持向量个数基本保持不变。

4 结 语

本文的主要研究工作如下:

(1) 利用以RBF核为核函数的支持向量机进行MODIS数据云检测研究,同时利用最小距离法和最大似然法的云检测结果作为参考进行精度对比分析;

(2) 分别分析样本数量、带宽、惩罚参数的变化对云检测精度和支持向量个数的影响。

研究结果表明,当带宽和惩罚参数到达一定程度时,利用支持向量机云检测方法可以得到较高的云检测精度,即说明支持向量机云检测方法具有较强的稳定性。

参考文献

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[8]Vapink V N.The nature of statistical learning theory[M].New York:Springer Verlag,2000.

应用EPC提高FID检测器稳定性 篇8

一、FID检测器应用中存在的问题及原因分析

在日常使用中, 我们发现, 在以H2为载气的FID检测器会存在氢火焰熄灭的现象, 灭火后, 检测器无法检测待测样品, 必须重新点火、进样, 对仪器的正常使用造成了影响。FID检测器在正常使用时, H2与空气的最佳燃烧比为1:10, H2流量为30ml/min, 空气流量为300ml/min, 灭火的原因是否与H2流量发生变化有关。为验证FID检测器正常工作时的H2流量变化情况, 我们分别选取了2根不同长度的填充柱, 柱温范围为30-300℃, 将流量计接在检测器出口, 来测量不同柱长在不同温度下的H2流量, 以下是测试数据。

柱长500mm柱温在30℃、100℃、150℃、200℃、300℃时, H2流量分别为:

30ml、28ml、27ml、25ml、22ml

柱长6000mm柱温在30℃、100℃、150℃、200℃、300℃时, H2流量分别为30ml、26ml、24ml、21ml、18ml

以上数据可以看出, 不同柱长在不同温度下, H2流量发生了很大的变化, 主要原因是随着温度的升高, 填充柱内的固定相密度发生变化, 引起管路气阻变大, 在H2压力不变的情况下, 流量随着温度增高而减小, 6000mm的柱长, 在温度300℃时, H2流量为18ml, 这时的流量比为1:17, 远远超出了1:10的最佳比例, 这种情况下, 极易发生灭火情况, 同时, 检测器的精度也相应降低。

二、解决方案的制定

要解决FID检测器灭火的现象, 必须保证不同柱长、不同温度下的H2与空气流量比, 空气作为助燃气, 不经过色谱柱, 在压力稳定的情况下, 不受温度变化影响, 流量相对稳定。H2流量随着色谱柱温度的变化, 气阻改变, 在压力恒定的情况下, 流量发生变化, 因此, 要保持H2流量的相对稳定, 必须在入口增加压力调节装置, 使入口压力随着温度的变换而变化, 从而保持流量的稳定。普通的稳压阀在工作时, 当后级气阻变化后, 无法调节输出压力, 流量也就随之发生变化, 应采用带反馈的调节装置, 将后级压力的变化情况随时反馈给控制部分, 控制部分及时调节执行器, 以保证输出流量的稳定。

针对这种情况我们设计了一套稳压系统, 主要由EPC (电子压力控制器) 、初始压力设定器构成。EPC采用PARKER公司的990-005706, 工作范围0-100ml, 控制电压0-5V, 初始压力设定器根据EPC的工作流量特性和FID检测器要求, 给EPC设定初始电压, EPC由电子压力阀、压力传感器和信号处理板所构成。当压力传感器测得管路实际压力与初始设定值不符时, 向信号处理板反馈, 信号处理板根据反馈电压, 输出新的控制电压给比例控制阀, 比例阀调节阀芯开启面积, 以改变压力, 使得流量始终保持在设定值不变。为验证EPC的流量调节性能, 我们模拟应用环境搭建了一套EPC测试平台, 对EPC进行不同工况条件下的测试, 以下是测试平台示意图。

结果测试, 我们发现给定压力在0.3-0.55Mpa, 控制电压1V, 出口压力0.2-0.52 Mpa范围内, 流量均为30ml, 流量变化只与控制电压有关, 当控制电压保持不变时, 只要入口、出口压力差≥0.03Mpa, EPC均有良好的流量调节性能, 完全能够满足需要。

三、应用后的系统测试

系统设计、调试好后, 我们将系统接入检测器进行了测试, 以下是测试数据:

柱长500mm柱温在30℃、100℃、150℃、200℃、300℃时, H2流量分别为30ml、30ml、30ml、29ml、29ml

柱长6000mm柱温在30℃、100℃、150℃、200℃、300℃时, H2流量分别为30ml、30ml、29ml、29ml、29ml

以上数据得出, H2流量在不同柱长, 不同温度条件下, 流量变化小于10%, 始终保持在设定的范围内。经过连续240小时的开机测试, FID检测器未出现灭火情况。如果采用氢气作为载气, EPC可保证载气流量的稳定, 提高检测器的精度及稳定性。

在应用中应注意, 由于EPC灵敏度很高, 初始压力设定器应选用高精度可调稳压电源, 克服电网电压波动对EPC给定值的影响, H2要经过脱水、过滤处理, 否则气体中的杂质会堵塞调节阀芯, 改变EPC的流量特性。

摘要：以FID作为检测器的色谱仪器, 在石化、食品安全检测等领域应用非常广泛。由于柱前压力的波动, 会出现检测器灭火、精度降低等现象, EPC (电子压力控制器) 的应用, 可调节柱前压力, 以流量, 避免出现检测器没火现象, 并能够提高检测器的精度。

稳定检测 篇9

水泥稳定碎石是属于半刚性基层的一种, 能够适应多种施工环境, 是当前公路建设中最常见的一种基层摊铺技术。水泥稳定碎石基层具有足够的强度和稳定性、较强的抗冲刷能力等优点, 广泛用于高等级公路的基层或底基层。但其并没有消除半刚性基层易产生反射裂缝的缺陷, 减少反射裂缝的产生是充分发挥路面结构整体性能的关键之一。我国是水泥生产大国, 在今后很长一段时间内, 水泥稳定碎石基层是我国公路建设基层的主要类型之一。因此, 对水泥稳定碎石基层进行研究, 为更为广泛的应用提供经验。

1 对基层结构的要求

路基是公路的承重主体。路基是公路路面正常发挥性能的基础, 除了土体自重和路面的结构重力由其承受外, 由路面传递来的行车荷载也要承担。因此, 路基必须符合以下要求:

1) 具备足够的强度和刚度。必须能够承受车轮荷载的反复作用, 基层材料的刚度必须与面层刚度相配, 以避免面层由于过大的拉应力或拉应变而过早开裂破坏。

2) 足够的水稳定性和冰冻稳定性。进入路面结构层中的水分增大土基层和底基层含水量, 使得路基强度大大降低, 导致路面破坏。当水分滞留在基层结构中时, 在行车载荷作用下对基层产生冲刷, 致使板下脱空。在冰冻地区, 这种危害更大。就各种基层材料的水稳定性而言, 水泥稳定粒料的最好。

3) 收缩性小。半刚性材料结合料为水泥, 其本身的温缩和干缩性质, 在外界温、湿度变化时, 容易导致基层开裂。

4) 层间结合良好。基层上的局部松散是导致沥青面层碎裂破坏的一个重要原因。基层表面应该结构均匀, 无松散颗粒。在喷洒透层油和下封层油前, 应该将表面的浮土及粒料颗粒表面的薄层松散料扫除。

5) 有足够的平整度和抗冲刷能力。

2 水泥稳定碎石基层原理

水泥稳定碎石是一种半刚性板体结构。该结构特点是以级配碎石为骨料, 使用一定数量的胶凝材料和灰浆将骨料的空隙进行有效填充。在该结构中, 压实强度是通过级配碎石形成的嵌挤锁结来实现的, 再在碎石空隙中填充足够多的灰浆体积。该种结构的初期强度高, 随着龄期的增加, 基层会很快结成板体, 具有较高的强度、抗渗度和抗冻性。

通过多例的水泥稳定碎石基层病害可以分析出, 水泥的温度敏感性是导致病害发生的根本。水泥本身具有温缩和干缩性质, 在外界温度和湿度变化时, 热胀冷缩效应导致基层开裂, 出现反射裂缝。同时, 不透水性导致水分聚积, 导致基层强度刚度降低、出现整块断裂, 且细颗粒被带走, 产生唧泥等病害。

3 施工中的质量控制

在施工中, 为确保水泥稳定碎石路面基层满足设计和使用性能的要求, 最大限度的减少反射裂缝的发生, 除了合理的结构设计、路基强度满足要求外, 施工前的原材料选择和混合料设计及施工中的质量控制是确保施工质量的要点。

3.1 原材料选择

在施工中, 要求水泥, 集料的相关参数要达到规范要求。原材料试验目的是检测原材料是否符合设计要求, 能否用来进行施工。

水泥, 通过取得水泥胶砂强度、水泥安定性、水泥凝结时间等相关参数, 确定水泥的质量是否适宜应用。

集料, 包括粗集料和细集料, 对其进行含水量、干密度、压碎值、针片状含量等性质检测, 通过筛分实验得出每种集料的级配比例, 通过计算得出配合比。

3.2 混合料设计

通过重型击实实验、水泥剂量、抗压强度、延迟时间等的检测, 取得实验数据, 合理确定混合料配合比。

在混合料组成设计中, 按照水泥稳定粒料保湿养生6 d、浸水1 d的无侧限抗压强度3 MPa~5 MPa的标准, 可确定水泥剂量和混合料的最佳含水量。

在配合比设计中, 我们必须注意到在水泥稳定碎石基层中, 强度指标在很大程度上取决于水泥含量。随着水泥剂量的增加, 其强度也将显著提高。随着水泥用量的增加, 混合料7 d无侧限抗压强度逐步增长。可以看出, 水泥用量对基层强度的影响是十分显著的, 混合料中水泥用量的增大, 混合料强度也随之增大。同时, 我们必须注意到, 随着水泥含量的增加, 虽然水泥稳定碎石基层强度会明显增加, 但其抗裂性能也会降低。因此, 应当合理确定水泥剂量。

3.3 施工中的质量控制

取得实验室试验数据和验证, 以合理确定混合料的级配比和混合料的拌和时间、标准施工流程及工艺、摊铺中的速度和作业长度、碾压工艺和机具组合等一系列施工中所需要的控制参数, 然后才可以进行正式施工。

在施工中, 各工序应注意以下问题:

1) 下承层。下承层表面应平整、坚实, 具有规定的路拱, 平整度和压实度应符合规定。新完成的底基层或土基, 必须按规定进行验收。凡不合格的, 必须采取措施使其达到标准后, 方可铺筑。下层进行铺筑7 d后, 进行钻芯取样, 能取出完整的芯样, 方可进行上层的施工。

2) 拌和。在正式拌制前, 先调试所用设备。每天开始搅拌前, 检查集料的含水量。正式生产后, 指定专人按规定时间进行混合料检查, 以确定混合料的配合比符合设计要求。在进行高温作业时, 按照温度变化及时调整含水量。混合料装车时车辆应前后移动, 分三次装料, 避免离析。

3) 摊铺。进行摊铺作业时, 建议使用两台铺机一前一后形成梯队立模作业, 需注意两台摊铺机的速度、振动频率等应一致, 以确保接缝的平整。摊铺机应匀速、不停歇。螺旋分料器需匀速不间歇的旋转送料, 且全部埋入混合料中。摊铺机后设专人消除离析现象。

4) 碾压。碾压宜在水泥初凝前完成, 分为初压, 复压和终压, 应密切衔接配合, 一气呵成。进行初压时, 宜采用26 t以上的胶轮压路机或振动压路机采用静压的方式, 应紧跟摊铺机, 将碾压速度控制在1.5 km/h左右, 初压遍数为2遍~3遍, 压实度应达到90%以上。进行复压时, 应采用20 t以上振动压路机, 碾压速度控制在2.0 km/h左右, 碾压遍数不低于7遍。碾压完毕后, 应确保压实度达到设计要求, 基层表面无明显轮迹。

5) 养生。碾压结束后立刻开始进行养生, 使用土工布、麻袋布或薄膜等进行覆盖养生。养生期间, 应采取隔离措施, 进行交通封闭, 禁止一切车辆通行。

4 施工质量的检测措施

碾压完成以后应立即进行施工质量检查, 建议采用压实度检查和钻芯取样核查相结合的办法。路面压实度应达到设计标准, 不得低于规范的要求。进行钻芯取样核查时, 取样应每幅每200 m一次。7 d必须取出直径150 mm的完整芯样。在寒冷地区, 时间可以延长。

进行的检测项目有:半刚性基层无侧限抗压强度检测、无结合料柔性基层的材料CBR测试、结合料剂量检测、压实度检测、路面结构层厚度检测、回弹弯沉检测等。

5 结语

高速公路建设的复杂性和道路本身的特点, 使得水泥稳定碎石基层产生裂缝的因素各不相同, 产生裂缝是不可避免的。在高速公路的施工中, 严格规范施工工艺和流程, 确保路面基础具有足够的强度和稳定性, 最大限度的减少裂缝的产生。

水泥稳定碎石基层具有强度高、水稳性好、易施工、适应性广等特点, 已越来越多的应用于交通量较大的路面基层中。在施工中, 从原材料质量管理、混合料设计和施工质量控制三个方面入手, 确保施工质量, 将大大减少反射裂缝的产生。

摘要：对基层结构应符合的具体要求进行了说明, 根据水泥稳定碎石基层原理, 从原材料选择、混合料设计、施工质量控制等方面入手, 阐述了减少路面反射裂缝产生的措施, 以确保施工质量。

关键词：基层,水泥稳定碎石,裂缝,质量控制

参考文献

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