一种热熔态沥青表面能参数测试方法技术

本发明专利技术公开了一种热熔态沥青表面能参数测试方法，包括以下步骤：步骤S100，获取待测热熔态沥青与3种已知集料之间的接触角；步骤S200，求解线性方程组，获得热熔态沥青的表面能参数。本发明专利技术属于沥青混合料参数测定技术领域，本发明专利技术的目的在于解决现有技术中缺少研究热熔态沥青表面能参数测试方法的问题。本发明专利技术借助表面能理论，较好实现了热熔态沥青表面能参数的获得,填补了研究热熔态沥青表面能参数测试领域的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种热熔态沥青表面能参数测试方法
本专利技术涉及沥青混合料参数测定
，具体涉及一种热熔态沥青表面能参数测试方法。
技术介绍
在现有研究中用于沥青、集料表面能参数测试的方法主要有接触角法、吸附法、原子力显微镜法(AFM)、核磁共振法(NMR)，其中应用最广泛的为接触角法，根据获取接触角方法的不同又可分为躺滴法、Wilhelmy吊板法、柱状灯芯法。而NMR法与AFM法均为近期出现的比较新颖的表界面科学测试手段，由于AFM法需要根据测试需求进行特殊修饰或者定制测试探针，且设备昂贵，从而增加了测试成本，NMR法测试周期往往长达数周，并且这两种方法对测试人员要求较高，因而均未得到广泛应用。目前，关于表面能理论应用于沥青混合料领域方面的研究往往忽略了热拌沥青混合料中沥青与集料发生粘附与剥落过程所处状态的差异，仅测试常温固态沥青的表面能参数；借助表面能理论，对热拌沥青混合料的常规工艺进行优化，因而热熔态沥青表面能参数的测试就显得尤为关键；常规的躺滴法通常适用于测试固态沥青的表面能参数，很少有研究热熔态沥青表面能参数测试。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种热熔态沥青表面能参数测试方法，以解决现有技术中缺少研究热熔态沥青表面能参数测试方法的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：根据本专利技术的第一方面，一种热熔态沥青表面能参数测试方法，包括以下步骤：步骤S100，获取待测热熔态沥青与3种已知集料之间的接触角；步骤S200，求解线性方程组，获得热熔态沥青的表面能参数：其中，γs、γl分别表示固体、液体的表面能，单位mJ·m-2；γsl表示固液界面能，单位mJ·m-2；s表示已知集料；a表示待测热熔态沥青；θ表示待测热熔态沥青与已知集料之间的接触角；1、2、3分别代表三种已知集料。进一步地，步骤S100中获得待测热熔态沥青与已知集料之间的接触角的具体实验步骤包括：步骤S110、挑选形状规则的已知表面能参数的粗集料送至石料切割厂，采用水锯的方法对石块进行双面切割，得到表面平整的小石块，控制小石块的厚度值；步骤S120、将切割后的小石块用清水冲洗后晾干，然后用水砂纸对小石块进行磨光处理，以获得平整光滑的表面；步骤S130、用蒸馏水浸泡石块5h，随后反复冲洗小石片2-3次，以去除其表面以及微孔隙中的污渍；然后放入175℃的烘箱中烘干5h后取出，并置于干燥的环境下冷却至常温，得到干燥、洁净、表面平整的小石片试样；步骤S140、将待测沥青加热至热熔态，用注射器吸取8ml的待测沥青，并用抹布将注射吸嘴以及管壁上的沥青擦拭干净；然后在干净、温度控制准确的烘箱中，按照试验所需的温度将沥青试样与已知集料保温2h；步骤S150、打开接触角仪及其配套的软件系统，调整滴液器针管至合适的位置，使之滴出的液体在高倍相机视野的中央；通过旋转滴液器上部的旋钮，滴出一滴液体在载物台上，随后调节光源亮度、载物台位置以及高倍相机的焦距，使得采集的液体轮廓图像清晰度达到最高；最后，用洁净、干燥的抹布将载物台上的液滴擦拭干净，并将载物台下调；步骤S160、将待测沥青试样从烘箱中拿出，迅速放置于接触角仪的滴液器处，同时将集料小石片置于载物台上，缓慢推动注射器的活塞柄，将待测沥青滴至集料表面，若液滴轮廓图在高倍相机视野的中央且图形清晰、液滴轮廓明显，则迅速采集图像，否则试验作废，重新开始；步骤S170、借助配套的软件系统进行固液接触角分析，获取接触角值，取液滴轮廓图的左、右接触角的均值作为每次的试验结果，每种集料进行3次平行试验，取平均值作为最终结果。进一步地，步骤S110中的小石块的厚度值控制在2mm至4mm之间。进一步地，步骤S120中的水砂纸的目数为240。进一步地，步骤S140中的注射器为耐高温玻璃制品。进一步地，步骤S150中将载物台下调的间距为小石块的厚度值。进一步地，步骤S160的整个试验过程不超过10s，否则试验作废，重新开始。进一步地，步骤S170中采取切线法获取接触角值。进一步地，3种已知集料分别为石灰石、玄武岩以及花岗岩。进一步地，获得待测热熔态沥青与已知集料之间的接触角的具体实验中的温度梯度为20℃。本专利技术具有如下优点：通过本专利技术的一种热熔态沥青表面能参数测试方法，填补了研究热熔态沥青表面能参数测试领域的空白，能够快速精准的获得热熔态沥青的表面能参数。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。图1为本专利技术一些实施例提供的一种热熔态沥青表面能参数测试方法的剖面流程图。图2为本专利技术一些实施例提供的一种热熔态沥青表面能参数测试方法的固态沥青表面能参数测试示意图。图3为本专利技术一些实施例提供的一种热熔态沥青表面能参数测试方法的热熔态沥青表面能参数测试示意图。图4为本专利技术一些实施例提供的一种热熔态沥青表面能参数测试方法的3种集料与70#沥青之间的接触角(125℃)示意图。图5为本专利技术一些实施例提供的一种热熔态沥青表面能参数测试方法的70#沥青与不同集料之间接触角随温度变化示意图。图6为本专利技术一些实施例提供的一种热熔态沥青表面能参数测试方法的SBS沥青与不同集料之间接触角随温度变化示意图。图7为本专利技术一些实施例提供的一种热熔态沥青表面能参数测试方法的接触角仪基本组成示意图。图8为本专利技术一些实施例提供的一种热熔态沥青表面能参数测试方法的θ/2法计算示意图。图9为本专利技术一些实施例提供的一种热熔态沥青表面能参数测试方法的柱状灯芯法装置示意图。图10为本专利技术一些实施例提供的一种热熔态沥青表面能参数测试方法的吊板法示意图。图中：1、溶液槽内溶液，2、玻璃管内粉体柱，3、溶液浸渍高度。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1所示，本实施例中的一种热熔态沥青表面能参数测试方法，包括以下步骤：步骤S100，获取待测热熔态沥青与3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热熔态沥青表面能参数测试方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S100，获取待测热熔态沥青与3种已知集料之间的接触角；/n步骤S200，求解线性方程组，获得热熔态沥青的表面能参数：/n

【技术特征摘要】
1.一种热熔态沥青表面能参数测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S100，获取待测热熔态沥青与3种已知集料之间的接触角；
步骤S200，求解线性方程组，获得热熔态沥青的表面能参数：






其中，γs、γl分别表示固体、液体的表面能，单位mJ·m-2；γsl表示固液界面能，单位mJ·m-2；s表示已知集料；a表示待测热熔态沥青；θ表示待测热熔态沥青与已知集料之间的接触角；1、2、3分别代表三种已知集料。


2.根据权利要求1所述的一种热熔态沥青表面能参数测试方法，其特征在于，步骤S100中获得待测热熔态沥青与已知集料之间的接触角的具体实验步骤包括：
步骤S110、挑选形状规则的已知表面能参数的粗集料送至石料切割厂，采用水锯的方法对石块进行双面切割，得到表面平整的小石块，控制小石块的厚度值；
步骤S120、将切割后的小石块用清水冲洗后晾干，然后用水砂纸对小石块进行磨光处理，以获得平整光滑的表面；
步骤S130、用蒸馏水浸泡石块5h，随后反复冲洗小石片2-3次，以去除其表面以及微孔隙中的污渍；然后放入175℃的烘箱中烘干5h后取出，并置于干燥的环境下冷却至常温，得到干燥、洁净、表面平整的小石片试样；
步骤S140、将待测沥青加热至热熔态，用注射器吸取8ml的待测沥青，并用抹布将注射吸嘴以及管壁上的沥青擦拭干净；然后在干净、温度控制准确的烘箱中，按照试验所需的温度将沥青试样与已知集料保温2h；
步骤S150、打开接触角仪及其配套的软件系统，调整滴液器针管至合适的位置，使之滴出的液体在高倍相机视野的中央；通过旋转滴液器上部的旋钮，滴出一滴液体在载物台上，随后调节光源亮度、载物台位置以及高倍相机的焦距，使得采集的液体轮廓图像清晰度达到最高；最后，用洁净、干燥的抹布将载物台上的液滴擦...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘黎萍，卢青兵，孙立军，李明宸，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31