[發明專利]一種判定石料與瀝青粘附性的方法

有效

• 申請號: 201811497780.X
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109459383B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 王書云;王海濤;孫福梓;郭秀芹;李濤;王浩;劉洋;徐萍;崔見;丁一
• 申請（專利權）人: 棗莊市交運混凝土有限公司;北京市市政工程研究院;山東公路技師學院
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 北京華專卓海知識產權代理事務所(普通合伙) 11664
• 代理人: 張繼鑫

本發明公開了一種判定石料與瀝青粘附性的方法，包括下列步驟：獲取石料樣品的多種氧化物成分數據；根據所述多種氧化物成分數據計算石料樣品的相對酸堿度K；基于所述相對酸堿度K的絕對值判定所述石料與瀝青的粘附性。本發明可快速、簡易、準確地判定集料與瀝青的粘附性好壞，方法簡單可靠，實用性強。

技術領域

本發明涉及材料性能檢驗領域，具體來說，涉及一種判定石料與瀝青粘附性的方法。

背景技術

瀝青路面水損害的主要原因是水浸入瀝青混合料的集料與瀝青膜之間而產生兩方面的破壞作用：減少瀝青對礦料的粘附力；破壞瀝青混合料相互之間的粘結力。因此，集料與瀝青的粘附性試驗非常重要，在粘附性不好的情況下應采用添加抗剝落劑的方法來盡量提高集料與瀝青的粘附性。

我國現行的標準試驗采用水煮法來評價瀝青與集料的粘附性，相關研究中提到的試驗方法還包括重量法、NAT試驗方法和光電比色法。

一、水煮法

我國《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTJ016-1993)規定的水煮法是選用潔凈干燥的9.5-13.2mm等粒徑粗集料，浸入熱瀝青裹覆45s后取出冷卻15min，冷卻后浸入微沸的蒸餾水中煮沸3min，以加速水對瀝青與集料的剝落作用，然后觀察瀝青在集料表面剝離的狀態，以此來評價瀝青與集料的粘附性。

二、重量法

以《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTGE20-2011)中瀝青與粗集料的粘附性試驗方法為基礎，主要試驗步驟為：將5個形狀規則的集料洗凈，干燥；編號并稱重W0；將瀝青升溫到165℃，把準備好的集料放在瀝青中， 45s后輕輕取出，在室溫下冷卻15min，稱重W1；然后放入微沸的水中煮 3min后，在室溫下干燥24h，稱重W2。瀝青剝落率Pd為：Pd＝(1-W2-W0W2- W1)×100％。

三、NAT法

該試驗方法將一定粒級的集料放在瀝青-甲苯溶液中一段時間進行循環回流，則會有一部分瀝青被吸附到集料表面。之后，向瀝青-甲苯溶液中加入一定量的水，讓水對吸附在集料表面的瀝青進行置換。利用光電分光光度計測定溶液的吸光度，可計算出集料對瀝青的吸附量及加水后瀝青的剝落量，還可計算出自集料表面剝落的瀝青剝落率或吸附率。

四、光電比色法

光電比色法是基于在瀝青-水-集料的體系中，水對瀝青的置換作用而使瀝青自集料表面產生剝離或剝落現象，而應用染料作示蹤作用，當染料跟隨水進入瀝青與集料的界面時，就會吸附于集料的表面。集料表面的染料吸附量隨時間而增加，而溶液中的染料濃度越來越小，直至達到吸附平衡。在指定時間內，瀝青膜受水的置換作用，使其從集料表面產生剝離-剝落的程度，可以通過染料在集料表面的吸附量來表征。

但是上述辦法都存在缺點，主要是：

水煮法試驗過程中人的主觀性大，產生的誤差大，不能定量分析瀝青剝落率；重量法在裹覆瀝青和水煮時容易產生誤差；光電比色法和NAT法操作都較復雜。

除了上述四種直接通過試驗測試粘附性的方法，還有根據巖石酸堿度的簡易判定方法，一般認為堿性較強的集料與瀝青的粘附性好，酸性集料與瀝青的粘附性差，例如根據S_i0₂含量來粗略判定、根據堿值來粗略判定、根據里特曼指數粗略判定(里特曼指數計算公式是σ＝(K₂O+Na₂O)2/(S_iO₂-43))。

但是，上述方法存在著理論錯誤，采用上述方法進行理論計算的結果與實際情況不符。例如石灰巖的Si0₂含量很低，玄武巖Si0₂含量居中，按照上述理論玄武巖與集料的粘附性應比石灰巖與集料的粘附性差，而實際情況卻是，玄武巖與集料的粘附性比石灰巖與集料的粘附性好。

發明內容