【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路工程，具体地说是干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法。
技术介绍
1、排水性沥青路面是国际公认的高安全、低噪音路面，有“顶级服务功能路面”的称号，因此得到广泛应用。排水沥青路面使用的是多孔沥青混合料，其是一种采用开级配的、具有较大空隙率的沥青混合料。由于细集料比例小，石料之间的接触以点为主，大空隙使沥青胶结料更易受到水的侵蚀和热氧老化。所以要求沥青胶结料具有优异的黏附性和耐老化性能，形成较厚的沥青膜，需使用高黏度改性沥青。
2、高黏度改性沥青按照改性剂的添加方式可分为成品高黏度改性沥青和干法高黏度改性沥青。干法高黏度改性沥青是指在沥青混合料拌和过程中直接投入高黏度改性剂，可以避免成品高黏度改性沥青在生产、储存、运输过程中产生的老化、离析等现象；储存方便，可灵活安排生产任务；适于远距离运输；方便应对小规模施工。但目前干法高黏沥青施工依赖人工投放高黏度改性剂，造成无法准确了解制备的高黏改性沥青混合料中高黏度改性剂的实际掺量以及拌和的均匀性，使排水沥青路面的设计路用性能无法达到预期。因此准确了解干法高黏改性沥青混合料中高黏度改性剂的掺量，将能够有效指导高黏沥青混合料的生产，对保证排水沥青路面的施工质量有积极作用。
3、理想的高黏改性沥青，高黏度改性剂应均匀的分布在沥青中且与沥青形成稳定的结构。而在排水沥青混合料中，高黏沥青黏附在集料表面，使集料与集料之间良好的粘结在一起。因此对比理想状态下制备的高黏沥青混合料集料表面沥青和实际生产的高黏沥青混合料集料表面沥青的性质差异，就可以对生
4、拉曼光谱及成像技术以其可获得材料组成的“指纹”特征，且具有快速、无损等特性，特别适用于原位检测及分析界面的微区结构演变，成为研究复杂组成材料局部化学、力学和晶体学特性研究的最佳候选方法。此外拉曼光谱还可以与afm联用获得材料微区结构的微观力学参数。其为分析高黏沥青混合料中高黏剂的掺量提供了有力手段。本专利技术基于拉曼光谱-afm联用提供一种精确评价干法高黏沥青混合料高黏度改性剂掺量的检测方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，本专利技术提供了干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，解决目前干法高黏沥青混合料无法精确评估高黏改性剂掺量和拌和均匀性的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：
3、干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，包括以下步骤：
4、第一步，对生产高黏沥青混合料用的原材料：
5、沥青、集料、矿粉、高黏剂进行检测；
6、第二步，拌合楼按照干法制备高黏沥青混合料，采用随机取样法取生产的高黏沥青混合料松散料备用；
7、第三步，室内用高速剪切仪制备理想状态下的高黏改性沥青，而后用小型沥青混合料拌合机制备高黏沥青混合料备用；
8、第四步，分别从拌合楼生产的高黏沥青混合料和室内制备的高黏沥青混合料中随机挑选出3～5颗集料，集料公称粒径范围在5～15mm，使用切割机切取不大于10mm×10mm×5mm的试样，采用环氧树脂封装并进行样品打磨待测；
9、第五步，采用表面增强拉曼光谱检测技术，以“花状”纳米银溶胶为基底，采用532nm波长的激光，对集料表面的沥青膜区域进行检测，获得第四步中集料表面沥青拉曼特征峰，对比拌合楼生产和室内制备的高黏沥青混合料集料表面沥青拉曼特征峰的差异；
10、第六步，采用共聚焦拉曼—afm联动系统中的afm原子力显微镜对第五步中得到的拌合楼生产和室内制备的高黏沥青混合料集料表面沥青的拉曼特征峰处进行原位加载，获得拉曼特征峰处的模量参数，测试完成后，分别对拌合楼生产的高黏沥青混合料和室内制备的高黏沥青混合料集料表面沥青拉曼特征峰处模量参数结果中选取95％的置信区间后取平均值；
11、第七步，计算干法高黏沥青混合料中的高黏改性剂的实际掺量，其计算公式为：
12、
13、其中，为拌合楼生产的高黏沥青混合料集料表面沥青拉曼特征峰处模量平均值。为室内制备的高黏沥青混合料集料表面沥青拉曼特征峰处模量平均值。
14、作为本专利技术进一步改进，在第二步中，按照公路沥青及沥青混合料试验规程中jtge20-2011的t0701-2011规定的沥青混合料取样法对拌合楼生产的高黏沥青混合料进行随机取样。
15、作为本专利技术进一步改进，在第三步中，室内用高速剪切仪制备理想状态下的高黏改性沥青的步骤为：
16、(1)用电子天平称量一定质量的基质沥青或者sbs改性沥青试样放于盛样器中，在烘箱中加热至180℃；
17、(2)按比例称取一定质量的高黏度添加剂，加入沥青中并用玻璃棒搅拌均匀；
18、(3)使用剪切机按照5000r/min±200r/min速率对沥青剪切30min，剪切过程中温度维持在180℃±10℃；
19、(4)关闭剪切机，将制备好的高黏度添加剂改性沥青放入180℃±5℃烘箱中发育30min，完成后立即进行相关试验。
20、作为本专利技术进一步改进，在第四步中，对于切割后的试样，需对切割后的试样表面进行精细有效的打磨。用环氧树脂配合硅胶模具将切割试样封固成型，得到便于打磨的树脂试样，将树脂试样用打磨机简单打磨，暴露出集料表面，再利用金相砂纸对集料表面进行进一步的精细打磨，以得到平整度符合要求的表面，最后将试样放入无水乙醇或丙酮中用超声波清洗。
21、作为本专利技术进一步改进，在第四步中，打磨过程中要求细度度逐级提升，即按顺序用100、200、400、800、1000目的金相砂纸打磨，并用抛光剂抛光。
22、作为本专利技术进一步改进，在第五步中，“花状”纳米银溶胶的制作方法如下：
23、(1)称取1.7g硝酸银溶于10ml超纯水1mol/l，称取0.1g聚乙烯吡咯烷酮溶于9.9g超纯水中，称取0.1761g抗坏血酸溶于10ml超纯水中0.1mol/l；
24、(2)按顺序分别取10ml去离子水、0.2ml硝酸银溶液、2ml质量浓度为1％的聚乙烯吡咯烷酮溶液于烧杯中；
25、(3)将混合融合在恒温磁力搅拌器下搅拌，搅拌均匀后迅速将1ml抗坏血酸溶液，按600r/min搅拌15min；
26、(4)离心按8000r/min搅拌10min洗涤去除杂质，分别用乙醇和超纯水洗涤三次并离心；
27、(5)加入10ml超纯水并利用超声波震荡使其分散均匀便得到“花状”纳米银溶胶。在进行拉曼光谱检测前，用拉曼光谱520cm-1的半导硅片作为标准，将测试样品和制备好的纳米银溶胶按照1：1比例粘贴到一起，而后放在与拉曼光谱仪相连接的倒置显微镜的可移动平台上，进行拉曼光谱数据的采集工作，每个样品选择集料表面沥青膜中10个不同本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，其特征在于：在第二步中，按照公路沥青及沥青混合料试验规程中JTG E20-2011的T0701-2011规定的沥青混合料取样法对拌合楼生产的高黏沥青混合料进行随机取样。
3.根据权利要求1所述的干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，其特征在于：在第三步中，室内用高速剪切仪制备理想状态下的高黏改性沥青的步骤为：
4.根据权利要求1所述的干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，其特征在于：在第四步中，对于切割后的试样，需对切割后的试样表面进行精细有效的打磨。用环氧树脂配合硅胶模具将切割试样封固成型，得到便于打磨的树脂试样，将树脂试样用打磨机简单打磨，暴露出集料表面，再利用金相砂纸对集料表面进行进一步的精细打磨，以得到平整度符合要求的表面，最后将试样放入无水乙醇或丙酮中用超声波清洗。
5.根据权利要求4所述的干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方
6.根据权利要求1所述的干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，其特征在于：在第五步中，“花状”纳米银溶胶的制作方法如下：
7.根据权利要求1所述的干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，其特征在于：在第六步中，拌合楼生产和室内制备的高黏沥青混合料集料表面沥青的拉曼特征峰处的获取方法是利用拉曼Mapping技术进行成像，具体步骤为：
8.根据权利要求7所述的干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，其特征在于：在第二步中，按照公路沥青及沥青混合料试验规程中jtg e20-2011的t0701-2011规定的沥青混合料取样法对拌合楼生产的高黏沥青混合料进行随机取样。
3.根据权利要求1所述的干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，其特征在于：在第三步中，室内用高速剪切仪制备理想状态下的高黏改性沥青的步骤为：
4.根据权利要求1所述的干法高黏度改性排水沥青混合料高黏改性剂掺量测试方法，其特征在于：在第四步中，对于切割后的试样，需对切割后的试样表面进行精细有效的打磨。用环氧树脂配合硅胶模具将切割试样封固成型，得到便于打磨的树脂试样，将树脂试样用打磨机简单打磨，暴露出集料表面，再利用金相砂纸对集料表...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴红波，陈自福，徐良，马天，
申请(专利权)人：安徽省交通控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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