[發(fā)明專利]建立快速預(yù)測瀝青-集料黏附性和瀝青黏韌性評價(jià)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010619080.4
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111595727B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅蓉;牛蘢昌;胡芙蓉;涂崇志;李仁君;羅晶;汪翔
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G01N13/00;G01N13/02;G01N5/02;G01N21/3577;G06F17/18
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 羅敏清

本發(fā)明涉及一種建立快速預(yù)測瀝青?集料黏附性和瀝青黏韌性評價(jià)的方法，包括：測試出瀝青特征官能團(tuán)紅外光譜圖并對其進(jìn)行處理，得出瀝青特征官能團(tuán)指數(shù)；測試得出集料和瀝青的表面能參數(shù)，并計(jì)算出瀝青與集料間的黏附結(jié)合能用于評價(jià)瀝青與集料之間的黏附性；計(jì)算瀝青內(nèi)聚結(jié)合能用于評價(jià)瀝青黏韌性；用關(guān)聯(lián)分析方法考察各瀝青特征官能團(tuán)對瀝青性質(zhì)的影響程度，比較得出對瀝青?集料黏附性、瀝青黏韌性影響極大的特征官能團(tuán)；采用多元線性回歸分析法確定特征官能團(tuán)指數(shù)分別與瀝青?集料黏附性、瀝青黏韌性的回歸方程，進(jìn)行瀝青特征官能團(tuán)指數(shù)對瀝青性質(zhì)影響的量化研究。本發(fā)明能快速預(yù)測出瀝青?集料黏附性和瀝青黏韌性，減少了對待測瀝青的損毀率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路工程的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種建立快速預(yù)測瀝青-集料黏附性和瀝青黏韌性評價(jià)的方法。

背景技術(shù)

由于瀝青混凝土路面具有行車舒適性高、行車噪音小、易于維護(hù)、養(yǎng)護(hù)成本相較于水泥混凝土路面低等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前我國高等級路面均推薦使用瀝青混凝土路面。但是受天氣、溫度、雨水氣候等自然因素的影響，瀝青混凝土路面產(chǎn)生道路病害的病害形式具有多樣性和多變性，在使用過程中發(fā)現(xiàn)瀝青路面常產(chǎn)生開裂現(xiàn)象，其開裂形式主要有瀝青-集料的界面黏附降低造成的黏附開裂，以及瀝青-瀝青界面黏附性降低造成的內(nèi)聚開裂，這兩種開裂形式增加了道路維護(hù)費(fèi)用。為提高瀝青路面的使用質(zhì)量，降低道路的維護(hù)費(fèi)用，需要減少瀝青路面開裂現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)，提高瀝青-集料黏附性、瀝青黏韌性有助于減少這兩種開裂現(xiàn)象的產(chǎn)生?，F(xiàn)階段常通過使用表面能法進(jìn)行瀝青-集料黏附性、瀝青黏韌性的評價(jià)，從而優(yōu)選出最優(yōu)瀝青-集料組合。但是這種方式需要分別測試并計(jì)算出瀝青與集料的表面能參數(shù)，才能進(jìn)行后續(xù)計(jì)算，對于處理緊急情況下的黏附性、黏韌性評價(jià)具有一定的時(shí)間緊迫性。因此，提出一種快速預(yù)測瀝青-集料黏附性、瀝青黏韌性的方法顯得尤為必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種建立快速預(yù)測瀝青-集料黏附性和瀝青黏韌性評價(jià)的方法，該方法能快速預(yù)測出瀝青-集料黏附性和瀝青黏韌性，減少了對待測瀝青的損毀率，大大提高了瀝青的利用率。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的方案是：

一種建立快速預(yù)測瀝青-集料黏附性和瀝青黏韌性評價(jià)的方法，包括如下步驟：

S1：用紅外光譜儀測試出瀝青特征官能團(tuán)紅外光譜圖，標(biāo)記紅外光譜圖上的各特征官能團(tuán)波峰，并提取已標(biāo)記的各波峰的原始面積，以其中一標(biāo)記的波峰面積為基準(zhǔn)計(jì)算各波峰的相對面積，再根據(jù)各波峰的相對面積計(jì)算瀝青特征官能團(tuán)指數(shù)；

S2：分別計(jì)算集料和多種瀝青的表面能參數(shù)，然后根據(jù)集料和多種瀝青的表面能參數(shù)計(jì)算出各種瀝青與集料間的黏附結(jié)合能，并根據(jù)黏附結(jié)合能判斷出瀝青-集料黏附性的大??；

S3：根據(jù)步驟S2得到的瀝青表面能參數(shù)計(jì)算出各種瀝青的內(nèi)聚結(jié)合能，并根據(jù)瀝青內(nèi)聚結(jié)合能判斷瀝青黏韌性的大??；

S4：使用關(guān)聯(lián)分析方法得出瀝青各特征官能團(tuán)分別對瀝青-集料的黏附結(jié)合能、瀝青內(nèi)聚結(jié)合能的關(guān)聯(lián)系數(shù)，并根據(jù)得出的關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算對應(yīng)的關(guān)聯(lián)度，確定瀝青各特征官能團(tuán)分別對瀝青-集料黏附結(jié)合能、瀝青內(nèi)聚結(jié)合能的影響程度，最后選出關(guān)聯(lián)度在一定值以上的瀝青特征官能團(tuán)；

S5：使用多元線性回歸方程分別建立瀝青-集料黏聚結(jié)合能、瀝青內(nèi)聚結(jié)合能與步驟S4中選出的關(guān)聯(lián)度在一定值以上的瀝青特征官能團(tuán)之間的模型公式，并對模型公式進(jìn)行驗(yàn)證。

進(jìn)一步地，在步驟S1中，瀝青的特征官能團(tuán)指數(shù)為該官能團(tuán)的總相對面積與所有特征官能團(tuán)的總相對面積的比值。

進(jìn)一步地，在步驟S1中，在計(jì)算瀝青各特征官能團(tuán)指數(shù)時(shí)，將對應(yīng)著相同官能團(tuán)的不同波長的波峰的相對面積進(jìn)行合并，求取該特征官能團(tuán)指數(shù)。