[發(fā)明專利]一種量化溫度、頻率影響因素的瀝青混合料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911187400.7
• 申請(qǐng)日: 2019-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN110927222A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅蓉;于曉賀;王錦騰;程博文;汪彪;李沖;束裕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/22
• 分類號(hào): G01N27/22
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 李煒

1.一種量化溫度、頻率影響因素的瀝青混合料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)備樣：選取瀝青和集料混合制成混合料，經(jīng)壓實(shí)、切割、加工后制成試樣，每組混合料至少5個(gè)平行試樣；

(2)介電常數(shù)測定：測定試樣在不同溫度梯度下的介電常數(shù)與損耗角正切值；

(3)建立介電理論模型：量化溫度、頻率影響因素建立介電理論模型；

(4)驗(yàn)證理論模型：利用步驟(2)所測得的介電常數(shù)與損耗角正切值，計(jì)算得到各試樣的電導(dǎo)率，并與介電理論模型對(duì)比驗(yàn)證可行性，介電理論模型可行性高則可用于質(zhì)量評(píng)價(jià)；

(5)質(zhì)量評(píng)價(jià)：利用介電理論模型計(jì)算各組瀝青試驗(yàn)的變異系數(shù)和電導(dǎo)活化能，計(jì)算得到各種瀝青和集料的電導(dǎo)活化能值，用于評(píng)價(jià)混合料的質(zhì)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量化溫度、頻率影響因素的瀝青混合料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，其特征在于：

所述步驟(1)中的瀝青選自50#基質(zhì)瀝青、70#基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青中的一種，集料選自石灰?guī)r和玄武巖集料中的一種；

所述試樣為中間開有孔的薄片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量化溫度、頻率影響因素的瀝青混合料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，其特征在于：所述步驟(2)中測試平臺(tái)為介電常數(shù)高溫測試平臺(tái)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的量化溫度、頻率影響因素的瀝青混合料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，其特征在于：介電常數(shù)測試的參數(shù)為：升溫速率0.4K/min，溫度實(shí)際偏差為±273.45K，溫度范圍為30～60℃，測試電壓設(shè)定值為2V，測試頻率為穩(wěn)定頻率1MHz。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量化溫度、頻率影響因素的瀝青混合料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述步驟(3)介電理論模型如式(1)所示：

式中，ε為介電常數(shù)，ε₀為真空的介電常數(shù)，d為測試樣品厚度，tanδ為損耗角正切值，E_i為某種材料的電導(dǎo)活化能，A′_i為混合料電導(dǎo)率比例系數(shù)與電導(dǎo)常數(shù)的乘積，n為瀝青混合料的中單一組分的總數(shù)，f為測試頻率，r為測試樣品的半徑，K為Boltzmann常數(shù)，數(shù)值為1.3806505(24)×10^-23J/K；T為開爾文溫度差，K。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的量化溫度、頻率影響因素的瀝青混合料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，其特征在于：式(1)中A'_i＝γ_iA_i；其中，γ_i為混合料中某一組分的電導(dǎo)率的比例系數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的量化溫度、頻率影響因素的瀝青混合料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，其特征在于：通過步驟(2)測得的介電常數(shù)ε及損耗角正切值tanδ以量化介電常數(shù)與溫度的關(guān)系式。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量化溫度、頻率影響因素的瀝青混合料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，其特征在于：所述步驟(4)中介電理論模型驗(yàn)證方法如下：

基于介電理論模型，繪制溫度增量-電導(dǎo)率增量曲線圖；并基于步驟(2)的實(shí)測值繪制實(shí)測值曲線；對(duì)比兩條曲線，兩者擬合度高則介電理論模型可用于質(zhì)量評(píng)價(jià)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量化溫度、頻率影響因素的瀝青混合料質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，其特征在于：根據(jù)介電理論模型求解得到的瀝青和集料的變異系數(shù)及各物質(zhì)的電導(dǎo)活化能；變異系數(shù)較小，則證明各組數(shù)據(jù)的合理性越強(qiáng)；電導(dǎo)活化能的大小反映出物質(zhì)從常態(tài)轉(zhuǎn)化為活躍狀態(tài)的難易程度，電導(dǎo)活化能越小，則該物質(zhì)從常態(tài)轉(zhuǎn)化為活躍狀態(tài)所需要的能量越低；求解得到的電導(dǎo)活化能反映出物料的轉(zhuǎn)化為活躍狀態(tài)的能量大小；根據(jù)不同時(shí)期的瀝青混合料電導(dǎo)活化能大小的變化情況，從能量學(xué)角度去評(píng)價(jià)及預(yù)測不同種類瀝青路面的使用壽命。