[發明專利]一種利用納米Fe3

有效

• 申請號: 202010400162.X
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111380888B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 李強;溫華夢;許傲;高磊;羅桑;商健林
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01N23/2251
• 分類號: G01N23/2251;G01N23/2202
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種利用納米Fe₃O₄定量表達新舊瀝青界面融合程度的方法，包括以下步驟：步驟一：將基質瀝青加熱至150℃，保持恒溫，按質量摻量加入經過表面改性后的納米Fe₃O₄粉末，并使用攪拌機攪拌30min，形成均質的示蹤瀝青作為新瀝青，Fe₃O₄和基質瀝青的質量比為1∶50；步驟二：將新、舊瀝青分別加熱至流動狀態，將舊瀝青澆入鋁制離析管內，隨即將新瀝青澆入已盛有舊瀝青的鋁制離析管內，將盛滿新舊瀝青試樣的離析管開口端向內折疊兩到三層，獲得新舊瀝青融合滲透試件。

技術領域

本發明涉及利用納米Fe₃O₄定量表達新舊瀝青界面融合程度的方法，屬于瀝青路面再生技術領域。

背景技術

在路面服役期內，受到水、光、熱等外界環境綜合作用，瀝青逐漸變硬變脆，從而產生裂縫、坑槽等眾多路面病害而不得不對路面進行翻修重建。由于綠色環保理念的深入，石油資源的不可再生性，以及產生的廢舊料處理成本高，道路工作者提出將廢舊料破碎強化后重新投入到瀝青路面使用中，可實現舊料的重復利用，但是舊料的利用率卻不理想。目前廠拌熱再生是使用廣泛、相對成熟的瀝青混合料再生技術，其中新舊瀝青融合滲透能力決定了舊料的利用率。

對于新舊瀝青融合滲透的定量表達，很多學者提出了許多新穎的想法。常規的方法是比較新瀝青、舊瀝青和再生瀝青的針入度值、動力粘度值、復數模量等的變化，或者利用先進儀器觀測新舊瀝青、再生瀝青的官能團、分子量或者形貌特征，來表征新舊瀝青的融合程度，此種方法的不足在于：(1)不能準確知道再生瀝青中新舊瀝青之間的比例關系；(2)瀝青成分分析部分需要檢測人員具有化學相關的知識背景；(3)大部分的再生瀝青都采用離心法進行抽提，操作程序復雜漫長，含雜質較多，且三氯乙烯為可燃液體，存在安全隱患。因此亟需提出一種方便快捷且準確評價新舊瀝青融合程度的方法。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題與不足，本發明提供一種檢測方便、快捷且精確的定量表征新舊瀝青融合程度的方法。

技術方案：一種利用納米Fe₃O₄定量表達新舊瀝青界面融合程度的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：將基質瀝青加熱至150℃，保持恒溫，按質量摻量加入經過表面改性后的納米Fe₃O₄粉末，并使用攪拌機攪拌30min，形成均質的示蹤瀝青作為新瀝青，Fe₃O₄和基質瀝青的質量比為1∶50；

步驟二：新瀝青加熱至150℃，舊瀝青加熱至100℃，將加熱后的舊瀝青澆入鋁制離析管內，隨即將加熱后的新瀝青澆入已盛有舊瀝青的鋁制離析管內，獲得新舊瀝青融合滲透試件；

步驟三：將制備好的新舊瀝青融合滲透試件放入烘箱內，在設定溫度和時間下保溫后取出放入到5℃的恒溫水浴箱中冷卻2h；

步驟四：將冷卻后的試件取出并擦干水分，沿離析管中軸線橫向切割成兩等份，并從盛有舊瀝青的半截離析管切割面進行取樣，樣品滿足掃描電子顯微鏡試驗觀測要求的大小；

步驟五：進行掃描電子顯微鏡微觀觀測，根據試驗中鐵元素的分布確定新舊瀝青融合滲透狀態；

步驟六：提取新舊瀝青的定量指標，根據能譜儀試驗，測定新瀝青中示蹤劑特有元素Fe元素的質量百分數和瀝青特征元素C元素的質量百分數，同時測定融合瀝青中Fe元素和C元素質量百分數，然后根據下式(1)計算新舊瀝青融合程度：

其中：

D-新瀝青與融合瀝青質量百分數之比，即融合程度(％)；

Fe₁-新瀝青中Fe元素的質量百分數(％)；