ASPHALT MIXTURE DIGITAL RECONSTRUCTION BASED ON CT IMAGES

Abstract

Las mezclas asfálticas son materiales con los que está construido más del 80% de los pavimentosen Colombia y en el mundo. Por lo general, para su estudio, se consideran como un solomaterial aunque están compuestas por rocas, mastic y vacíos con aire, y su comportamientodepende de las características de cada una de las fases. El objetivo de este proyecto es realizarla reconstrucción tridimensional de una muestra de mezcla asfáltica a partir de imágenes detomografía axial computarizada. El proceso de reconstrucción consta de tres etapas: escaneo,segmentación y escalamiento de la imagen. Estas se implementaron en Python bajo elparadigma de programación orientada a objetos (OOP) y en el que se utilizaron herramientascomo Numpy, Scipy, Pydicom, Scikit-learn, Matplotlib y Mayavi. Como resultado se reconstruyóun modelo digital tridimensional denominado ToyModel, un sólido tridimensional representadoen voxeles de 1 mm3. El ToyModel reconstruido tuvo una representación altamente significativacon respecto a la original, ya que el volumen de vacíos con aire de la muestra real debe estar entre4 y 8% según la normatividad del Instituto de Desarrollo Urbano (Bogotá, Colombia) y se obtuvoun valor de 3.98%. Este proceso es una buena herramienta para representar la composición delas mezclas asfálticas y con el modelo reconstruido se pueden realizar diferentes procesos desimulación, como por ejemplo análisis de Elementos Finitos.

Keywords

• mezclas asfálticas
• imágenes de tomografía axial de rayos x
• toy model
• escaneo
• segmentación
• escalamiento