【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及沥青材料，具体涉及一种沥青vocs累计释放量计算方法。
技术介绍
1、沥青及其混合料在制备、运输和摊铺的过程中会散发出大量vocs(volatileorganic compound,挥发性有机化合物)，对环境和施工人员均会造成影响，而vocs的检测准确性对明确沥青vocs释放规律起着决定性作用。目前针对沥青及其混合料在生产和使用过程中的vocs还没有规范标准，难以定量研究vocs排放量。现有vocs检测方法大多简单检测沥青加热前后质量的变化作为vocs的释放量，未能考虑到vocs不同组分在整个释放过程中的变化过程及其释放总量，因此vocs的检测准确性不高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种沥青vocs累计释放量计算方法，解决现有技术中沥青vocs的检测准确性不高的技术问题。
2、为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：
3、第一方面、本专利技术提供一种沥青vocs累计释放量计算方法，包括如下步骤：
4、获取沥青样品，基于所述沥青样品种类以及工程状态，确定所述沥青样品的加热温度；
5、根据所述沥青样品的加热温度，对所述沥青样品进行多次加热，以采集不同浓度的vocs标准物质，其中，在采集前对所述沥青样品依照密闭保温时间进行密闭保温；
6、基于不同浓度的所述vocs标准物质，采用热脱附气相色谱质谱联用仪对所述vocs标准物质进行测定，以获得不同加热时间下vocs的色谱峰面积
7、基于所述沥青样品的特征、加热时间以及与加热时间对应的vocs的释放速率，采用预先构建的vocs释放模型计算出沥青vocs累计释放量，其中，所述vocs释放模型基于fick第二定律建立。
8、在其中一些实施例中，所述根据所述沥青样品的加热温度，对所述沥青样品进行多次加热，以采集不同浓度的vocs标准物质，其中，在采集前对所述沥青样品依照密闭保温时间进行密闭保温，包括：
9、设定密闭保温时间，采集前对装有所述沥青样品的容器进行密闭保温；
10、设定不同的加热时间，根据所述沥青样品的加热温度，对所述沥青样品依照设定的所述加热时间进行加热；
11、当加热完成后，对装有所述沥青样品的容器依照设定的密闭保温时间进行密闭保温；
12、当密闭保温完成后，通过调整真空泵采样流速以及采样时间对所述沥青样品的vocs进行采集，以采集不同浓度的vocs标准物质。
13、在其中一些实施例中，所述基于不同浓度的所述vocs标准物质，采用热脱附气相色谱质谱联用仪对所述vocs标准物质进行测定，以获得不同加热时间下vocs的色谱峰面积后，计算出不同加热时间下vocs的释放速率，包括：
14、采用热脱附气相色谱质谱联用仪对不同浓度的vocs标准物质进行色谱峰标定后，获得不同加热时间下vocs的色谱峰面积；
15、基于所述vocs标准物质的浓度以及所述vocs的色谱峰面积，确定vocs浓度与色谱峰面积的线性关系；
16、基于所述vocs的色谱峰面积，计算出不同加热时间下vocs的释放量；
17、基于所述vocs释放量以及所述密闭保温时间，计算出不同加热时间下vocs的释放速率。
18、在其中一些实施例中，所述vocs的释放速率的计算式为：
19、
20、其中，v(t)为释放速率，me为实验测得的vocs质量，s为沥青样品上表面面积，tc为每次采样前容器密闭保温时间。
21、在其中一些实施例中，所述基于所述沥青样品的特征、加热时间以及与加热时间对应的vocs的释放速率，采用预先构建的vocs释放模型计算出沥青vocs累计释放量，包括：
22、对加热时间以及与加热时间对应的vocs释放速率进行线性拟合，以计算出斜率和截距；
23、基于所述vocs释放模型以及斜率和截距，计算出初始浓度和扩散系数；
24、基于所述初始浓度和扩散系数，计算出拟合后的vocs释放速率；
25、预设平均相对误差阈值，基于拟合后的所述vocs释放速率以及与加热时间对应的vocs的释放速率，计算出vocs释放速率的平均相对误差；
26、当所述平均相对误差小于平均相对误差阈值时，对拟合后的所述vocs释放速率进行积分，以计算出沥青vocs累计释放量。
27、在其中一些实施例中，所述沥青样品的特征至少包括沥青样品的质量、表面面积以及沥青高度中的一种。
28、在其中一些实施例中，所述所述斜率以及截距的计算式为：
29、
30、
31、其中，a为斜率，b为截距，dm为物质在沥青材料中的扩散系数，cm,0为沥青内部初始浓度，h为沥青高度。
32、在其中一些实施例中，所述vocs释放模型的计算式为：
33、lnv(t)＝at+b，
34、其中，lnv(t)为vocs释放模型，a为斜率，b为截距，t为加热时间。
35、在其中一些实施例中，所述拟合后的vocs释放速率计算式为：
36、
37、其中，v(t)为拟合后的vocs释放速率，dm为扩散系数，cm,0为沥青内部初始浓度，h为沥青高度，t为加热时间。
38、在其中一些实施例中，所述沥青vocs累计释放量的计算式为：
39、
40、其中，c(t)为沥青vocs累计释放量，v(t)为释放速率，dt为时间t的微元。
41、与现有技术相比，本专利技术提供的沥青vocs累计释放量计算方法，通过不同加热时间下的vocs释放量来确立vocs释放模型关键参数，以此计算整个释放过程中vocs的释放总量，通过代表性取样，可以通过少量样品数据反应大批量沥青样品vocs释放规律。对vocs进行密闭保温收集，以测定保温时间内所有气体的释放量，并以此计算保温时间内的平均释放速率，此方法可以增大vocs的检测浓度，以平均速率保障了检测的精确性，避免了部分低浓度组分无法达到检出限或因为浓度较低导致的实验偏差。通过不同加热时间的vocs释放速率即可拟合扩散系数和初始浓度，依据fick第二定律建立vocs释放模型，以mre判定其预测模型的准确性，可利用释放模型求得任意时刻沥青vocs的释放速率及释放总量，可为vocs在不同施工阶段的针对性抑制提供数据指导，有效节省测试时间和测试能耗，提升了检测速率。
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1.一种沥青VOCs累计释放量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的沥青VOCs累计释放量计算方法，其特征在于，所述根据所述沥青样品的加热温度，对所述沥青样品进行多次加热，以采集不同浓度的VOCs标准物质，其中，在采集前对所述沥青样品依照密闭保温时间进行密闭保温，包括：
3.根据权利要求2所述的沥青VOCs累计释放量计算方法，其特征在于，所述基于不同浓度的所述VOCs标准物质，采用热脱附气相色谱质谱联用仪对所述VOCs标准物质进行测定，以获得不同加热时间下VOCs的色谱峰面积后，计算出不同加热时间下VOCs的释放速率，包括：
4.根据权利要求3所述的沥青VOCs累计释放量计算方法，其特征在于，所述VOCs的释放速率计算式为：
5.根据权利要求4所述的沥青VOCs累计释放量计算方法，其特征在于，所述基于所述沥青样品的特征、加热时间以及与加热时间对应的VOCs的释放速率，采用预先构建的VOCs释放模型计算出沥青VOCs累计释放量，包括：
6.根据权利要求5所述的沥青VOCs累计释放量计算方法，其特征在
7.根据权利要求5所述的沥青VOCs累计释放量计算方法，其特征在于，所述斜率以及截距的计算式为：
8.根据权利要求5所述的沥青VOCs累计释放量计算方法，其特征在于，所述VOCs释放模型的计算式为：
9.根据权利要求5所述的沥青VOCs累计释放量计算方法，其特征在于，所述拟合后的VOCs释放速率计算式为：
10.根据权利要求5所述的沥青VOCs累计释放量计算方法，其特征在于，所述沥青VOCs累计释放量的计算式为：
...【技术特征摘要】
1.一种沥青vocs累计释放量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的沥青vocs累计释放量计算方法，其特征在于，所述根据所述沥青样品的加热温度，对所述沥青样品进行多次加热，以采集不同浓度的vocs标准物质，其中，在采集前对所述沥青样品依照密闭保温时间进行密闭保温，包括：
3.根据权利要求2所述的沥青vocs累计释放量计算方法，其特征在于，所述基于不同浓度的所述vocs标准物质，采用热脱附气相色谱质谱联用仪对所述vocs标准物质进行测定，以获得不同加热时间下vocs的色谱峰面积后，计算出不同加热时间下vocs的释放速率，包括：
4.根据权利要求3所述的沥青vocs累计释放量计算方法，其特征在于，所述vocs的释放速率计算式为：
5.根据权利要求4所述的沥青vocs累计释放量计算方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，梁杨实，刘金军，曹庭维，何明皓，蒋擎，李心诚，熊林，
申请(专利权)人：武汉理工大学三亚科教创新园，
类型：发明
国别省市：
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