【技术实现步骤摘要】
一种基于紫外老化全周期的沥青胶结料老化行为研究方法
[0001]本专利技术涉及道路沥青性能分析
，特别涉及一种基于紫外老化全周期的沥青胶结料老化行为研究方法
。
技术介绍
[0002]随着我国经济的快速发展及西部开发战略的实施，我国公路的建设重点将向西部紫外线辐射强烈地区转移
。
沥青路面由于具有表面平整
、
行车舒适
、
振动小
、
噪音低
、
耐磨
、
施工期短
、
养护维修简便等优点而被广泛应用高速公路和城镇道路中
。
沥青作为一种高分子材料，在紫外光以及氧参与下会发生紫外老化
。
紫外老化会导致沥青流变性能
、
化学组成结构等方面发生不同程度的变化，沥青路面容易出现温缩裂缝
、
路面坑槽
、
剥落等问题，影响沥青路面的路用性能，降低其使用寿命
。
[0003]整个沥青老化过程可称为全周期老化，而全周期老化可以根据老化程度分为初级老化阶段和高级老化阶段，两个阶段具有不同的老化特征
。
沥青在初级老化阶段，老化现象主要发生在沥青表面层，下部沥青老化不明显；沥青在高级老化阶段，会发生表面层老化沥青与下部未老化层沥青的交互迁移，导致沥青整体往均匀化方向运动
。
[0004]目前对沥青胶结料的老化行为研究局限在初级老化阶段，而且还大多依据三大指标
、
流...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于紫外老化全周期的沥青胶结料老化行为研究方法，其特征在于，通过如下步骤进行：
S1、
将被测沥青胶结料通过对应承载模具制备成多个测试件，且所述测试件分为用于模拟初级老化阶段的第一试件和多个用于模拟高级老化阶段的第二试件；
S2、
将所述第二试件及其承载模具
、
所述第二试件及其承载模具分别进行紫外老化处理，对应得到老化后第一试件和老化后第二试件；
S3、
将所述老化后第二试件进行均匀化处理，得到均匀化第二试件；
S4、
将所述均匀化第二试件和所述老化后第一试件进行试验，对应得到试验数据；
S5、
根据试验数据确定初级老化阶段的线性回归方程及高级老化阶段对应的线性回归方程，然后根据初级老化阶段的线性回归方程及高级老化阶段对应的线性回归方程得到被测沥青胶结料的全周期抗紫外老化能力
M
值
。2.
根据权利要求1所述的基于紫外老化全周期的沥青胶结料老化行为研究方法，其特征在于：在所述
S2
中，控制所有所述第一试件和所有所述第二试件只在上底面受到紫外辐射，其他侧面进行隔热处理，且每个所述第一试件和每个所述第二试件离紫外灯管距离均相同；在所述
S4
中，所有的均匀化第二试件及所述老化后第一试件分别进行针入度试验
、
延度试验
、
线性振幅扫描试验
LAS
和低温弯曲梁流变试验
BBR
，对应得到针入度数据
、
延度数据
、
蠕变速率数据以及疲劳寿命数据
。3.
根据权利要求2所述的基于紫外老化全周期的沥青胶结料老化行为研究方法，其特征在于：将所述第一试件分别定义第
1.1
试件
、
第
1.2
试件
、
第
1.3
试件和第
1.4
试件；所述
S2
具体为所述第
1.1
试件及其承载模具
、
所述第
1.2
试件及其承载模具
、
所述第
1.3
试件及其承载模具
、
所述第
1.4
试件及其承载模具和所述第二试件其承载模具整体分别进行全周期紫外老化处理，其中全周期紫外老化处理的时间分别为
3h、6h、9h、18h、36h
及
72h
，当分别到达对应时间后将对应的所述第
1.1
试件及其承载模具
、
所述第
1.2
试件及其承载模具
、
所述第
1.3
试件及其承载模具
、
所述第
1.4
试件及其承载模具和所述第二试件及其承载模具整体取出，在
0℃
下冷冻
1.5h
，然后在室温下放置
15min。4.
根据权利要求3所述的基于紫外老化全周期的沥青胶结料老化行为研究方法，其特征在于，所述
S3
具体包括有：
S3.1、
将所有所述老化后第二试件分别脱模，并分别放入均匀化玻璃皿中，然后向均匀化玻璃皿中加入二硫化碳溶解老化后第二试件，对应得到多份的二硫化碳
‑
沥青溶液；
S3.2、
将各份二硫化碳
‑
沥青溶液分别对应倒入针入度取样玻璃皿
、LAS
取样玻璃皿
、
延度取样玻璃皿和
BBR
取样玻璃皿，然后二硫化碳
‑
沥青溶液及针入度取样玻璃皿
、
二硫化碳
‑
沥青溶液及
LAS
取样玻璃皿
、
二硫化碳
‑
沥青溶液及延度取样玻璃皿和二硫化碳
‑
沥青溶液及
BBR
取样玻璃皿分别置在温度为
45℃
下使得二硫化碳完全蒸发，对应得到针入度均匀化试件
、LAS
均匀化试件
、
延度均匀化试件和
BBR
均匀化试件
。5.
根据权利要求4所述的基于紫外老化全周期的沥青胶结料老化行为研究方法，其特征在于：在所述
S3.1
中，每份二硫化碳
‑
沥青溶液中二硫化碳与老化后第二试件的质量比为
3:1
；在所述
S3.2
中，每隔
15min
分别测量二硫化碳
‑
沥青溶液及针入度取样玻璃皿
、
二硫化
碳
‑
沥青溶液及
LAS
取样玻璃皿
、
二硫化碳
‑
沥青溶液及延度取样玻璃皿和二硫化碳
‑
沥青溶液及
BBR
取样玻璃皿量的质量，当相邻两次质量相同时则判定二硫化碳完全蒸发
。6.
根据权利要求4所述的基于紫外老化全周期的沥青胶结料老化行为研究方法，其特征在于，所述
S4
具体包括有：
S4.1、
将老化后第一试件进行脱模得处理，将所述老化后第一试件分别定义为老化后第
1.1
试件
、
老化后第
1.2
试件
、
老化后第
1.3
试件和老化后第
1.4
试件；
S4.2、
将所述均匀化第二试件进行切割处理，并所述均匀化第二试件分别定义为针入度均匀化试件
、LAS
均匀化试件
、
延度均匀化试件和
BBR
均匀化试件，得到最终针入度均匀化试件
、
最终延度均匀化试件
、
最终
LAS
均匀化试件和最终
BBR
均匀化试件；
S4.3、
将所述老化后第
1.1
试件进行针入度试验得到第一针入度数据，将所述最终针入度均匀化试件进行针入度试验得到第二针入度数据；将所述老化后第
1.2
试件进行延度试验对应得到第一延度数据，将所述最终延度均匀化试件进行延度试验得到第二延度数据；将所述老化后第
1.3
试件进行
BBR
试验得到第一蠕变速率数据，将所述最终
BBR
均匀化试件进行
BBR
试验得到第二蠕变速率数据；将所述老化后第
1.4
试件进行延
LAS
试验得到第一疲劳寿命数据，将所述最终
LAS
均匀化试件进行延
LAS
试验得到第二疲劳寿命数据
。7.
根据权利要求6所述的基于紫外老化全周期的沥青胶结料老化行为研究方法，其特征在于：在所述
S4.2
中，所述针入度均匀化试件的切割处理具体通过第一环形切刀裁切针入度均匀化试件，最终得到内径为
5.5cm、
高度为
3.5cm
的切取后的针入度均匀化试件，然后切取后的针入度均匀化将预试件在温度为
0℃
下放置
24h
，得到最终针入度均匀化试件；所述延度均匀化试件的切割处理具体通过工字型切刀裁切延度均匀化试件，最终得到高度为
2.0cm
且形状与所述工字型切刀形状一致的切取后的延度均匀化试件，然后切取后的延度均匀化试件在温度为
0℃
下放置
24h
，得到最终延度均匀化试件；所述
LAS
均匀化试件的切割处理具体通过第二环形切刀裁切
LAS
均匀化试件，最终得到内径为
0.8cm、
高度为
1cm
的切取后的
LAS
均匀化试件，然后切取后的
LAS
均匀化试件将预试件在温度为
0℃
下放置
24h
，得到最终
LAS
均匀化试件；所述
BBR
均匀化试件的切割处理具体通过直切刀裁切
BBR
均匀化试件，最终得到长度为
12.7cm、
宽度为
1.27cm、
高度为
6.35mm
的切取后的
BBR
均匀化试件，然后切取后的
BBR
均匀化试件将预试件在温度为
0℃
下放置
24h
，得到最终
BBR
均匀化试件；所述第一环形切刀
、
所述工字型切刀
、
所述第二环形切刀和所述直切刀在裁切前均需在
140℃
下加热
2h。8.
根据权利要求7所述的基于紫外老化全周期的沥青胶结料老化行为研究方法，其特征在于，所述
S5
具体包括有：
S5.1、
根据以全周期紫外老化处理时间作为横坐标，针入度作为纵坐标，根据第一针入度数据得到第一针入度线性回归方程
Y
＝
k
针入度1X+b
针入度1，根据第二针入度数据第二针入度线性回归方程
Y
＝
k
针入度2X+b
针入度2，定义第一针入度线性回归方程对应的直线为
L
针入度1，第二针入度线性回归方程对应的直线为
L
针入度2；根据以全周期紫外老化处理时间作为横坐标，延度作为纵坐标，根据第一延度数据得
到第一延度线性回归方程
Y
＝
k
延度1X+b
延度1，根据第二延度数据得到第二延度线性回归方程
Y
＝
k
延度2X+b
延度2，定义第一延度线性回归方程对应的直线为
L
延度1和第二延度线性回归方程对应的直线为
L
延度2；根据以全周期紫外老化处理时间作为横坐标，蠕变速率作为纵坐标，根据第一蠕变速率数据得到第一
BBR
线性回归方程
Y
＝
k
BBR1
X+b
BBR1
，根据第一蠕变速率数据得到第二
BBR
第二延度线性回归方程
Y
＝
k
BBR2
X+b
BBR2
，定义第一
BBR
线性回归方程对应的直线为
L
BBR1
和第二
BBR
线性回归方程对应的直线为
L
BBR2
；根据以全周期紫外老化处理时间作为横坐标，疲劳寿命作为纵坐标，根据第一疲劳寿命数据得到第一
LAS
线性回归方程
Y
＝
k...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓龙，徐华龙，覃潇，孙国强，郭永昌，李丽娟，刘志胜，林威游，刘达南，李善强，许新权，金娇，于华洋，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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