沥青混合料孔隙微观结构CT扫描定量表征方法

钱治杭¹，宋怡倩^2，3，王清平⁴，黄 强^5*，阳恩慧^2，3*

(1. 中国市政工程西北设计研究院有限公司，四川 成都 610017; 2. 西南交通大学 土木工程学院，四川 成都 610031;3. 西南交通大学 道路工程四川省重点实验室，四川 成都 610031; 4. 成都工贸职业技术学院，四川 成都 611731;5. 四川绵九高速公路有限责任公司，四川 绵阳 621000)

摘　要：　该研究旨在利用工业CT扫描技术对沥青混合料的孔隙空间进行三维可视化表征，以丰富数字扫描技术在沥青混凝土路面微观结构定量表征中的应用。通过对试件的连通孔隙率、孔隙半径、喉道半径、喉道长度及配位数等微观结构参数进行定量计算和相关性分析，得到以下结果：5个SMA-13试件沿Z方向的孔隙率相较于沿X、Y方向表现出更小的波动性;整体孔隙率的分类对比中，连通孔隙占总孔隙比例的平均值为71%，非连通孔隙占总孔隙比例的平均值为29%;连通孔隙率与连通孔隙数量、喉道数量呈高度线性正相关，皮尔逊相关系数分别为0.891和0.865;最主要配位数与喉道平均半径呈中度线性相关，相关系数为0.777;定量分析孔隙体积、孔隙表面积、孔隙等效半径、孔隙深度及孔隙配位数之间的相关性，发现连通孔隙相较于全部孔隙参数相关性提高了2.99%～44.23%，更能反映沥青混合料孔隙的性质。该研究成功实现了对沥青混合料孔隙空间的三维可视化表征及微观结构参数的定量分析，揭示了孔隙结构的分布特征及参数间的相关性，确定了连通孔隙对于沥青混合料的重要性，为沥青混合料性能评估和设计优化提供了重要依据。

关键词：　道路工程; 孔隙结构; CT扫描; 沥青混合料; 图像处理;连通孔隙

基金项目： 国家自然科学基金资助项目(52278460，52178438);四川省自然基金资助项目(24NSFSC0113，23NSFSC0015)

引文格式： 钱治杭，宋怡倩，王清平，等. 沥青混合料孔隙微观结构CT扫描定量表征方法[J]. 市政技术，2025，43(8)：247-256. (QIAN Z H，SONG Y Q，WANG Q P，et al. Quantitative characterization of the pore microstructure of asphalt mixture by CT scanning[J]. Journal of municipal technology，2025，43(8)：247-256.)