[發(fā)明專利]基于潤濕理論的瀝青與礦料粘附性評價方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610157423.3 | 申請日： | 2016-03-18 |
| 公開（公告）號： | CN105572038A | 公開（公告）日： | 2016-05-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王筵鑄;王旭東;張玉貞;張蕾;周興業(yè);楊光;張巖 | 申請（專利權(quán)）人： | 交通運輸部公路科學(xué)研究所;中國石油大學(xué)（華東） |
| 主分類號： | G01N19/04 | 分類號： | G01N19/04 |
| 代理公司： | 北京兆君聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11333 | 代理人： | 胡敬紅 |
| 地址： | 100088*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 潤濕 理論 瀝青 粘附 評價 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種在高溫條件下基于潤濕理論來定量評價瀝青與礦料粘附性的方法，即通 過測定在高溫同一設(shè)定溫度下瀝青的表面張力和瀝青在礦料表面的接觸角，進而得到瀝青與 礦料的粘附功來定量評價瀝青與礦料的粘附性能，以反映出瀝青在高溫呈液態(tài)時對礦料的潤 濕能力及對瀝青混合料的穩(wěn)定性的影響。
背景技術(shù)
近年來瀝青路面的水損害問題引起人們越來越多的關(guān)注，水損害大大降低了路面的使用 性能及使用壽命。瀝青混合料成型過程中涉及多個階段的粘附過程，而在瀝青混合料拌和過 程中瀝青與集料的粘附過程即是瀝青在礦料表面潤濕、鋪展的過程，受瀝青性質(zhì)、礦料性質(zhì) 及溫度的影響，且潤濕、鋪展的狀態(tài)好壞直接影響瀝青混合料的使用性能。根據(jù)潤濕理論， 通過測得在高溫條件下瀝青與礦料的粘附功可以定量評價瀝青的粘附性能，反映瀝青在高溫 條件下對礦料的潤濕狀態(tài)。
綜合國內(nèi)外運用潤濕理論在涂料、防水等方面的研究可以看出，通過粘附功可以有效地 評價材料的粘附性，而用于評價瀝青和礦料的粘附性的研究并不多?？紤]到瀝青材料的特殊 性，即瀝青具有極強的溫度敏感性，在常溫條件下呈固態(tài)或半固態(tài)，而在其軟化點以上的高 溫條件下呈流動的液態(tài)，運用潤濕理論研究瀝青對礦料的潤濕、鋪展?fàn)顟B(tài)需要在高溫條件下 進行，溫度的準確控制尤為重要。
受到試驗條件的限制，運用潤濕理論評價在高溫狀態(tài)下瀝青與礦料的粘附性沒有形成統(tǒng) 一的標準：試驗方法比較混亂，不同的研究者采取了不同的方法和不同的測試標準，雖然也 得出了一些研究成果，但不同的試驗方法得出的實驗結(jié)論難以統(tǒng)一；高溫下瀝青與礦料的接 觸角測定受溫度影響較大，而實驗者對溫度控制比較隨意，不能保證實驗過程中測試溫度的 穩(wěn)定；礦料表面粗糙度同樣會影響瀝青在礦料表面的鋪展，而在目前的研究中沒有對礦料的 表面粗糙度提出同一的標準。
因此，本發(fā)明針對現(xiàn)階段國內(nèi)外已有的研究成果和存在的主要問題，以潤濕理論為指導(dǎo)， 提出了在高溫條件下運用粘附功來定量評價瀝青與礦料的粘附性的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是以潤濕理論為指導(dǎo)，提出在高溫條件下運用粘附功來定量評價瀝青與礦 料的粘附性的方法。
基于潤濕理論的瀝青與礦料粘附性評價方法，包括如下步驟：
1)、選用待測瀝青和礦料；
2)、按照下列方法測定高溫條件下瀝青與礦料的粘附功；
(A)瀝青表面張力測定，基于懸滴法理論，測定溫度為瀝青拌合溫度±10℃下的瀝青表 面張力；
(B)在溫度為瀝青拌合溫度±10℃下，采用躺滴法測定瀝青與礦料接觸角；
(C)根據(jù)潤濕理論中粘附功計算公式1，結(jié)合瀝青表面張力和接觸角試驗數(shù)據(jù)計算瀝青 與礦料粘附功；
Wsl＝γl(1+cosθ)(公式1)
式中：
γl-液體表面張力，mJ/m2；
Ws—液固粘附功，mJ/m2；
θ—瀝青與礦料接觸角。
所述步驟(B)瀝青滴定控溫裝置及礦料恒溫室設(shè)定在瀝青拌合溫度±10℃進行恒溫，將 溫瀝青于恒溫下滴于礦料表面，測定液滴穩(wěn)定1s時的接觸角數(shù)值。
所述步驟(B)中礦料被切割成2-3mm厚的薄片。
所述步驟(A)使用DSA4(DropShapeAnalyzer4)接觸角測量儀通過計算機自動圖像 采集及處理可直接得出瀝青的表面張力。
所述瀝青拌合溫度通過測定不同溫度下的瀝青粘度，作出粘-溫曲線，以瀝青粘度 0.17±0.02Pa·s時對應(yīng)的溫度作為拌和溫度。
本發(fā)明方法測定的粘附功的大小及可定量評價瀝青與礦料的粘附性能，反映高溫條件下 瀝青對礦料的潤濕、鋪張狀態(tài)。本發(fā)明是根據(jù)潤濕理論分別測得瀝青的表面張力、瀝青與礦 料的接觸角，進而得到高溫下瀝青與礦料的粘附功，以粘附功來定量評價瀝青與礦料的粘附 性能的方法。
附圖說明
圖1：表面張力測量示意圖，
圖2：瀝青與礦料接觸角測量示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容，具體實施步驟如下：
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