道路质量的红外热成像检测现状

    检测温度离析

    温度离析是指由于沥青混合料摊铺温度不均引起的路面质量差异，严重离析的路面寿命甚至能减少50％。一些常见的路面早期病害，如局部严重辙槽、裂缝、局部泛油、坑槽、唧浆、表面破损、松散、新铺沥青混凝土路面的构造深度不均等，这些病害均与温度离析有关。沥青混凝土在摊铺过程中有一定的温度限制，温度偏低，会导致沥青不易压实;温度过高，则沥青容易老化。为了改善路面施工质量，减少早期病害的出现，必须减少温度离析的发生。因此，在施工过程中对混合料的温度进行实时检测是很有必要的。

    用红外热成像仪检测温度离析具有天然的优势，红外热像仪通过确定最佳拍摄距离，对沥青混合料施工出站和进场、摊铺作业等各个环节进行温度检测，判断沥青混合料在施工作业过程中的温度离析情况。胡力群等在研究中提出了温度离析度的概念，温度离析度是评价沥青混合料温度离析的重要指标，涵盖了温差和低温区域的面积，并考虑了沥青混合料的最低碾压温度。

    李美华通过研究得出:沥青混合料碾压温度越高，密度越大，空隙率越小;沥青混合料温度变化越大，温度离析越严重，其密度、空隙率指标就越低。另外值得一提的是，红外热成像仪只局限于检测路面表面温度，路面内部温度需要现场实测。

    刘书堂通过运料、摊铺、碾压３个过程中沥青混合料温度红外检测的试验研究，得出温度离析在不同过程中经常出现的位置，并针对不同类型的温度离析提出改善温度离析的方案。

    检测脱空病害

    沥青混凝土路面的脱空现象是常见危害，其指的是路面结构层的不连续接触现象，通常表现为因混凝土面层与路基或沥青层之间的分离而产生的空隙。同时，脱空的存在也是沥青混凝土路面产生其他病害的诱因之一。大量的理论和试验证明，运营中的沥青混凝土路面，其基础的局部脱空现象是客观存在的，特别是沥青混合料修筑的水泥混凝土路面。且根据道路试验观测结果证明：在水泥混凝土路面缝边、板脚处，由于唧泥所引起的水泥混凝土板下脱空现象大量存在。由此可以推断在沥青混凝土路面同样会出现类似情况。

    沥青混凝土路面板底脱空带来的影响十分严重，沥青混凝土路面板脱空时的受力状态与悬臂板结构类似，在运动荷载作用下会产生过量的挠曲变形和拉应力，而降低路面的疲劳寿命，使路面被迫过早地进行维修或重建;其次，沥青混凝土路面板底脱空后，路面板错台和断裂等病害会相继出现，从而造成病害路面车辆行驶质量不佳，严重损耗车辆，并使运输成本增加，有时甚至会诱发严重的交通事故。

    检测沥青透水性

    沥青路面在使用过程中，地表水由裂缝或空隙自然渗入，又或是因某些其他因素被动进入路面结构。由于这些渗入水的存在，集料表面沥青会发生乳化或剥离现象，会使沥青混合料结构松散，甚至形成更为严重的唧浆和坑槽病害。路面渗水若不被及时发现，则会加快功能性病害向结构性病害的发展，因此，在早期快速准确地检测和评价沥青路面的透水性也就至关重要。

    目前，一些学者通过研究空隙率、渗水系数与表面温度差的关系，得出沥青路面的透水性与表面温差具有较好的相关性，这为用红外测温技术评价路面的透水性提供了理论依据。李志栋等通过分析路表温度场与透水性的相关性，开发了一种沥青路面透水性红外差热检测仪，得出通过用红外测温技术检测路面温度差异，进而评价沥青路面透水性是可行的。用红外热成像技术进行检测，可以对路面的透水性进行识别和评价，对阻止路面的进一步恶化具有重要意义。

    高速公路监控中的应用

    红外热成像技术在道路工程中应用广泛，除对道路的施工、养护等有检测作用外，在道路日常监控中也有巨大的用处。在晴朗的白天，普通监控系统足以应对道路中的监控，但在有雨、雪、霾等天气及光线较弱的夜间就无能为力。红外热成像技术可排除外界自然环境的影响，其利用红外探测器，将道路上行驶的目标与背景转化成灰度图像坐标系，通过灰度值的大小反应视觉场中的信息。场景中行人、动物等生物的辐射温度要比物体的辐射温度高，成像的灰度也相对较高，图像中呈现的背景较亮;辐射的温度越低，成像的灰度越小，图像中呈现的背景越暗。

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