[發明專利]基于流變性能的冷拌瀝青混合料用乳化瀝青優選方法

在審

• 申請號: 202110402259.9
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113176177A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 徐文;羅蓉;欒東興;曾慶偉;康佳曼
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G01N3/24;G01N25/00;G01N1/28;G01N1/36;G01N1/38;G06F17/15
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 陳建軍

本發明公開了一種基于流變性能的冷拌瀝青混合料用乳化瀝青優選方法，通過設置真空振動裝置并構建評價指標函數，獲得基于流變性能來評價不同類型乳化瀝青和礦粉間相互作用的評價指數，對比評價指數與溫度的關系曲線強度，得到最優的乳化瀝青與礦粉的組合方式，利用少量的礦粉集料即可優選出與之配伍最優的乳化瀝青，實現了礦粉與乳化瀝青組合方式的快速優選。

技術領域

本發明涉及道路工程領域，特別是一種基于流變性能的冷拌瀝青混合料用乳化瀝青優選方法。

背景技術

目前乳化瀝青型冷拌瀝青混合料作為一種常溫施工技術，具有節能環保、施工方便等優點，受到人們的廣泛關注。乳化瀝青的合成涉及到復雜的化學方面，是一種熱力學不穩定體系。集料是一種重要的原材料，即使是同類型石料，產地不同其化學組成和表觀特性也有較大差別。乳化瀝青與集料間的黏附涉及到復雜的化學和物理相互作用，在實際工程中，如果二者不相容，則會造成混合料和易性不佳，以及混合料與集料之間裹附性不佳的問題，嚴重影響了混合料的施工和路用性能。

目前冷拌料的應用仍然存在局限性，其中一個重要原因是并沒有結合使用地集料情況專門開發相應的乳化劑或者乳化瀝青。同時也缺乏一種有效的評價方法來優選乳化瀝青。除此之外，乳化瀝青殘留物的獲取方式需要慎重對待，因為過高的獲取溫度會造成改性劑的降解。針對以上問題，本發明采用低溫條件下獲取乳化瀝青殘留物樣品，并基于流變性能評價不同類型乳化瀝青和礦粉間的相互作用。本發明可以為根據集料性質設計乳化瀝青或者乳化劑提供試驗方法參考。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種基于流變性能的冷拌瀝青混合料用乳化瀝青優選方法，用于解決現有技術中缺乏有效的評價方法來優選乳化瀝青的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于流變性能的冷拌瀝青混合料用乳化瀝青優選方法，其步驟包括：選取若干種工程礦料并進行預處理，得到若干組礦粉；選取若干種乳化瀝青，根據可拌合時間確定各組礦粉分別相對于各種乳化瀝青的摻入量，并將若干組礦粉與若干種乳化瀝青按配比分別混合均勻，得到若干組拌合料；將若干組拌合料迅速導入真空振動裝置中，真空振動并養生，得到若干組殘留物；對若干組殘留物進行動態剪切流變試驗，獲取若干組剪切模量，剪切模量包括乳化瀝青瑪蹄脂的復數模量和乳化瀝青殘留物的復數模量；建立乳化瀝青與礦粉相互作用的評價指標函數，結合若干組礦粉的摻入量與剪切模量，獲得若干組評價指數；繪制若干條關于評價指數與溫度之間的關系曲線，根據關系曲線中評價指數的強度確定最優關系曲線，并得到最佳乳化瀝青與礦粉的組合方式。

其中，預處理的步驟包括：將每種工程礦料依次進行清洗、烘干、冷卻和研磨，過0.075mm篩后得到礦粉。

優選的，可拌合時間大于或等于200s。

優選的，真空振動裝置包括底座、轉動平臺、轉動支架、轉動組件、真空模具套件和振動組件；轉動支架為V字型結構，其V字型頂點處與底座可轉動連接，其V字型開口處的兩條邊均與轉動平臺的底面固定連接；轉動組件設置于轉動平臺的底面靠近邊緣處，用于驅動轉動平臺擺動；振動組件設置于轉動平臺的底面中部，用于使轉動平臺沿垂直方向振動；真空模具套件設置于轉動平臺的頂面，其內部具有容納若干組拌合料的空腔。

優選的，轉動組件包括第一連接桿、第二連接桿和轉動馬達；第一連接桿一端與轉動平臺的底面靠近邊緣處可轉動連接，第一連接桿另一端與第二連接桿一端可轉動連接，第二連接桿遠離第一連接桿的一端與轉動馬達的轉軸固定連接，轉動馬達的外殼固定設置于底座表面。

優選的，真空模具套件包括模具板、真空蓋和真空抽氣管；模具板設置于真空蓋與轉動平臺的頂面所合圍形成的真空內腔中，模具板的底面與轉動平臺的頂面連接，模具板的頂面設置有若干容納拌合料的樣品槽；真空抽氣管貫穿真空蓋，并同真空蓋與轉動平臺合圍形成的真空內腔相連通。

優選的，養生的條件為：先于25℃下養生12h，再于40℃下養生12h。