一种沥青-集料界面黏附性能测定方法与流程

文档序号:13217154阅读:327来源:国知局
技术领域本发明属于道路建筑材料性能评价技术领域,涉及一种温拌沥青-集料界面黏附性能测定方法。

背景技术:
温拌沥青混合料具有节能环保的特点,但是由于其集料烘干温度较低,可能使得集料中水分不能完全排除,滞留在集料中的水分容易聚集在集料与沥青界面,从而影响沥青与集料之间的黏结性能,导致沥青路面松散、剥落等病害的发生,即沥青路面出现了水损害。为了大面积地推广应用温拌沥青混合料,许多专家学者开始着手对沥青路面水损害问题进行研究。水损害破坏作用机理的主要依据是黏附理论。目前用来解释沥青-集料之间的黏附理论包括:力学理论、化学反应理论、表面能理论及分子定向理论等。采用黏附理论来进行温拌沥青混合料水稳定性的研究,将为温拌沥青混合料大范围应用到实际道路工程上提供理论基础,同时也能阐明温拌沥青混合料水稳定性较差的原因,揭示沥青路面发生水损害的作用机理。运用表面能理论研究沥青与集料之间的黏附性能,国内起步较晚,但随着研究越来越广泛,表面能理论被更多的研究者所认同,并开展了大量的研究。郑晓光,杨群等人于《中外公路》发表的中国期刊论文《运用表面自由能理论分析沥青混合料水稳定性》中采用Wilhelmy吊片法和吸附法测得沥青、集料的表面自由能,计算得到沥青的黏结作用及沥青-集料之间的黏附作用,试验所得结论与沥青黏附性理论相一致。肖庆一,郝培文等人于《长安大学学报》发表的中国期刊论文《沥青与矿料黏附性的测定方法》中采用黏附功试验研究表征沥青与集料黏附性的可行性,以润湿吸附理论为基础,研究了沥青与集料的黏附性与黏附力的内在关系,分析了沥青、集料表面润湿性能对沥青与集料界面之间黏结强度的影响,提出了以黏附功作为沥青与集料黏附性的表征指标,设计了以沥青表面张力γ以及沥青在集料表面接触面θ为基本参数的试验方法,最后对微观分析和水煮试验结果进行了比较。刘亚敏,韩森等人于《建筑材料学报》发表的中国期刊论文《基于表面能理论的沥青与矿料黏附性研究》中测试了两种沥青和两种集料的表面能参数,计算并归纳出黏附功与表面自由能的变化,分析了无水和有水情况下沥青自身黏聚力变化及沥青-集料黏附和剥落的趋势,提出以有、无水情况下表面自由能比值作为黏附性的评价指标,分析不同沥青-集料黏附性的大小。东南大学学报;自然科学版,2014年1月第44卷第1期,183页-187页公开的中国期刊论文《基于表面能理论的沥青-集料体系的黏附特性研究》,公开了一种基于表面能理论的沥青-集料体系的黏附测定方法,包括选取三种不溶于沥青的测试液体(蒸馏水、丙三醇和甲酰胺。这三种测试液体的表面自由能及其分量可以从1987年科学出版社出版的曲长芝翻译的饭田修一的《物理常用数表》中查得),并采用接触角测试仪测定三种测试液体在沥青表面的接触角;然后计算沥青的表面自由能、沥青-集料黏附功及沥青-集料剥落功,最后根据沥青-集料的黏附功结果得出集料酸性成分增加,体系的黏附功会下降,而添加抗剥落剂改性后,黏附功不同程度增加;根据剥落功计算结果,得出集料酸性成分增加,剥落功不同程度增加,而抗剥落剂使剥落功下降。但是,在以上发表的论文中,仅提供了表面能测定的方法,未进行详细的测定步骤的说明,且未能提出相应地指标来评价沥青-集料界面之间的黏附性能。在上述发表的论文中,仅仅依靠集料的酸碱成分大小来判断其对沥青-集料界面之间的黏附性能,并没有提出沥青黏附功和剥落功的比值大小来判断沥青-集料界面之间的黏附性能。同时,在上述发表的论文中,当计算黏附功的时候,仅考虑了沥青的表面能,未考虑集料的表面能,就直接计算沥青-集料黏附功及剥落功,这样计算的结果缺乏准确性。本发明提供了一种切实可行的沥青-集料界面黏附性能的测定方法,包括对原材料的处理,试验液体的选择,沥青、集料表面自由能的试验步骤,能量参数的建立等。

技术实现要素:
为评价沥青-集料界面的黏附性能,本发明提供一种沥青-集料界面黏附性能的测定方法,包括以下步骤:A.选择三种已知表面能的测试液体,这三种测试液体不溶于沥青;B.将沥青或添加剂加热至流动状态,分别浇在平板上,冷却形成光滑的平面;将集料打磨成两面平行的光滑平面,洗净并烘干。C.将所述三种测试液体分别滴在步骤B中沥青、添加剂或集料形成的光滑平面上,利用接触角测量仪分别测量三种测试液体在沥青、添加剂或集料表面上的接触角;D.利用Young-Dupre公式分别计算沥青、集料,或,和添加剂的表面自由能;E.基于液、固表面自由能理论,结合Gibbs自由能变化,分别构建不同体系下的黏附模型,并计算其黏附功;F.利用黏附功,建立能量参数,根据能量参数的大小评价水或添加剂沥青-集料界面之间的黏附能力。其中,添加剂优选为温拌剂。将沥青或温拌剂加热至流动状态,浇在平板上,冷却形成光滑的平面。同时,将集料打磨成两面平行的光滑平面,洗净并烘干,可以防止所述三种测试液体在沥青表面或温拌剂表面或集料表面分布不均匀,从而使得所述三种测试液体与沥青、温拌剂和/或集料之间的接触角测试不准确,进而影响沥青、温拌剂和/或集料的表面能的计算,最终影响粘附功、剥落功的计算和能量参数的准确性。仅仅通过表面能的测试分析,只能够定性的表述添加剂对黏附功或剥落功的影响。而能量参数的建立,可以避免单独分析黏附功和剥落功而不能系统评价体系黏附性能的缺陷,利用本发明提供的方法,通过计算能量参数的值并与1进行比较,可定量分析水或温拌剂对沥青集料界面黏附性能的影响。同时,相对于东南大学学报(自然科学版),2014年1月第44卷第1期,183页-187页公开的中国期刊论文《基于表面能理论的沥青-集料体系的黏附特性研究》公开的方案,本发明同时测量三种液体在沥青、集料、或温拌剂表面的接触角,并计算沥青、集料、温拌剂的表面自由能,然后再根据表面自由能计算结果计算其黏附功。本发明提供的沥青-集料界面黏附性能测定方法,适用于所有沥青-集料界面,包括基质沥青及改性沥青,如温拌沥青等。优选的是,所述三种测试液体使用蒸馏水、甘油、甲酰胺。上述任一方案中优选的是,所述沥青为基质沥青。上述任一方案中优选的是,所述沥青为改性沥青。上述任一方案中优选的是,所述沥青为温拌沥青。上述任一方案中优选的是,所述温拌剂为有机蜡温拌剂。上述任一方案中优选的是,所述温拌剂为S有机蜡温拌剂(即Sasobit温拌剂)或R有机蜡温拌剂(即RH温拌剂)。上述任一方案中优选的是,所述集料为天然集料。上述任一方案中优选的是,所述集料为石灰岩或玄武岩。上述任一方案中优选的是,所述黏附模型包括沥青-集料两相体系模型、沥青-集料-水三相体系模型、沥青-集料-温拌剂三相体系模型、沥青-集料-温拌剂-水四相体系模型。上述任一方案中优选的是,所述沥青-集料两相体系模型为Was=-ΔGas=2(γaLWγsLW+γa+γs-+γa-γs+),]]>其中,Was表示沥青-集料之间的黏附功,γaLW、γsLW分别表示沥青及集料的表面能中的非极性部分,γa+、γs+分别表示沥青及集料的表面能中的酸性作用成分,γa-、γs-分别表示沥青及集料的表面能中的碱性作用成分。上述任一方案中优选的是,所述沥青-集料-水三相体系模型Wasw=γaw+γsw-γas,其中Wasw表示沥青-集料-水之间的黏附功,γaw表示沥青与水接触面上的界面能;γsw表示集料与水接触面上的界面能,γas表示沥青与集料接触面上的界面能。上述任一方案中优选的是,所述沥青-集料-水三相体系模型为Wasw=-(2γaLWγwLW+2γsLWγwLW+2γw+(γa-+γs-)+2γw-(γa++γs+)-2γwLW-2γaLWγsLW-4γw+γw--2γa+γs--2γa-γs+),]]>其中,Wasw表示沥青-集料-水之间的黏附功,γaLW、γsLW、γwLW分别表示沥青、集料及水的表面能中的非极性部分,γa+、γs+、γw+分别表示沥青、集料和水的表面能中的酸性作用成分,γa-、γs-、γw-分别表示沥青集料和水的表面能中的碱性作用成分。上述任一方案中优选的是,所述沥青-集料-温拌剂三相体系模型Wase=2(γaLWγeLW+γa+γe-+γa-γe++γsLWγeLW+γs+γe-+γs-γe+-γeLW-γe+γe-),]]>其中,Wase表示沥青-集料-温拌剂之间的黏附功,γaLW、γsLW、γeLW分别表示沥青、集料及温拌剂的表面能中的非极性部分,γa+、γs+、γe+分别表示沥青、集料和温拌剂的表面能中的酸性作用成分,γa-、γs-、γe-分别表示沥青集料和温拌剂的表面能中的碱性作用成分。上述任一方案中优选的是,所述沥青-集料-温拌剂-水四相体系模型Wasew=-(4γaLWγeLW+4γsLWγeLW-4γeLWγwLW-2γaLWγsLW-2γaLWγwLW-2γsLWγwLW+2γe+(γa-+γs-)+2γe-(γa++γs+)-2γw+(γa-+γs-+2γe-)-2γw-(γa++γs++2γe+)+2γwLW-2γeLW+4γw+γw--4γe+γe--2γa+γs--2γa-γs++2γa+γe-+2γa-γe++2γs+γe-+2γs+γe-),]]>其中,Wasew表示沥青-集料-温拌剂-水之间的黏附功,γaLW、γsLW、γeLW、γwLW分别表示沥青、集料、温拌剂和水的表面能中的非极性部分,γa+、γs+、γe+、γw+分别表示沥青、集料、温拌剂和水的表面能中的酸性作用成分,γa-、γs-、γe-、γw-分别表示沥青、集料、温拌剂和水的表面能中的碱性作用成分。上述任一方案中优选的是,所述能量参数为沥青-集料两相体系黏附功与沥青-集料-水三相体系黏附功的比值或沥青-集料-温拌剂三相体系与沥青-集料-水-温拌剂四相体系黏附功的比值。上述任一方案中优选的是,所述能量参数为EP1=Was/Wasw或Wase/Wasew。上述任一方案中优选的是,所述能量参数EP1用于评价水对沥青-集料两相体系的黏附性能的影响或水对沥青-集料-温拌剂三相体系的黏附性能的影响。EP1采用无水和有水体系下黏附功的比值,避免了单独计算黏附功和剥落功而不能评价水对体系的黏附性能的影响的缺陷。上述任一方案中优选的是,当EP1>1时,表示沥青-集料两相体系的黏附功要大于沥青-集料-水三相体系的黏附功或沥青-集料-温拌剂三相体系的黏附功要大于沥青-集料-水-温拌剂四相体系黏附功,即水对沥青-集料的黏附性能或水对沥青-集料——温拌剂的黏附性能影响较小;当EP1=1时,表示水对沥青-集料两相体系或沥青-集料-温拌剂三相体系的黏附性能影响不大;当EP1<1时,表示水对沥青-集料两相体系或沥青-集料-温拌剂三相体系的黏附能力有较大的影响。上述任一方案中优选的是,所述能量参数为EP2=Was/Wase或Wasw/Wasew。上述任一方案中优选的是,所述能量参数EP2用于评价温拌剂对沥青-集料两相体系的黏附能力的影响或温拌剂对沥青-集料-水三相体系黏附性能的影响。上述任一方案中优选的是,当EP2>1时,表示温拌剂对沥青-集料两相体系或沥青-集料-水三相体系的黏附能力有不利影响;当EP2=1时,表示温拌剂对沥青-集料两相体系或沥青-集料-水三相体系的黏附性能影响不大;当EP2<1时,表示温拌剂对沥青-集料两相体系或沥青-集料-温拌剂三相体系的黏附能力有有利影响。本发明利用表面能理论,通过对沥青、集料、温拌剂的表面能的测量,建立不同体系下的黏附模型,并计算能量参数,利用能量参数评价水或温拌剂对沥青-集料黏附性能的影响。本发明操作简单,仪器仅需接触角测量仪,通过建立模型分析沥青-集料之间的黏附性能。表面能就是用来度量创造物质表面时对分子间化学键破坏所需的能量。从材料表面分子的角度进行分析,基于固体物理理论可知,表面原子比物质内部的原子具有更多的能量,根据能量最低原理,原子会自发的趋于物质内部而不是表面。接触角是指液体在固体表面处于静止状态并保持一定的稳定形态,与固体之间会形成一定的角度,利用Young-Dupre公式可以反应接触角与界面张力之间的关系。不同体系下黏附模型的建立是基于Gibbs自由能理论,即反应变化前后系统能量的变化,建立起来的。能量参数是将不同体系下的黏附功进行相比,通过其比值的大小反应添加剂,如水或者温拌剂,对沥青-集料界面黏附性能的影响。基质沥青的技术指标应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中有关沥青的技术规定。具体实施方式为了更加清楚的理解本发明的发明内容,以下结合具体实例对本发明做进一步说明。实施例1一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,包括如下依照先后顺序的以下步骤:步骤A:查知蒸馏水、甘油、甲酰胺的表面自由能;步骤B:将沥青加热至流动状态,并浇在玻璃片上,冷却形成光滑的平面。将集料(石灰岩)打磨成两面平行的光滑平面,洗净并烘干,使得,在光滑的平面上,步骤A中的三种液体均匀分布,有利于获得准确的结果,而石灰岩两面平行,是为了是分布有步骤A中三种液体的光滑平面不倾斜,也是保证所述三种液体在光滑平面上均匀分布,进一步保证测定结果的准确性;步骤C.利用接触角测量仪分别测量三种测试液体在沥青、石灰岩表面的接触角;步骤D.将步骤C中测出的接触角分别代入Young-Dupre公式,计算沥青、集料的表面能;步骤E.基于液、固表面自由能理论,结合Gibbs自由能变化,构建有水及无水条件下的沥青-集料黏附模型及沥青-集料-水黏附模型,并计算其黏附功;步骤F.利用有水和没水体系的黏附功,建立能量参数,评价水对沥青-集料黏附能力的影响。当EP1>1时,表示沥青-集料两相体系黏附能力较好;当EP1=1时,表示水对沥青-集料两相体系的黏附性能影响不大;当EP1<1时,表示水对沥青-集料两相体系的黏附能力有较大的影响。下面介绍具体操作过程及涉及的参数。实施步骤A时,查得蒸馏水、甘油、甲酰胺的自由能及其分量如表1所示。表1三种测试液体的表面能参数实施步骤B时,所用集料为石灰岩,所用沥青为基质沥青(SK-90沥青),其性能指标分别见表2。表2SK-90基质沥青技术指标SK-90沥青的技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中有关90号沥青的技术规定。实施步骤C时,为了保证试验精度和试验结果的准确性,设计了蒸馏水、甘油、甲酰胺三种测试液体的正交试验,且每种测试液体均在相同的试验环境下测量三组平行数据,并通过ImageXP读取测试液体两端的接触角,每滴相同的测试液体均记录其左右接触角的均值。三种测试液体在SK-90基质沥青表面的接触角测量结果如表3所示。表3SK-90基质沥青与测试液体接触角测量结果三种测试液体在石灰石表面的接触角如表4所示。表4石灰岩与测试液体接触角测量结果杨氏方程:γmcosθ=γsG-γsL(1-1)可以反应接触角与界面张力之间的关系。HeferandLittle指出从热力学理论评价沥青混合料水稳定性的原理主要为Gibbs自由能。Gibbs自由能是指某系统最初态和最末态的自由能的差值,用ΔG来表示。当ΔG<0,释放能量;当ΔG>0,吸收能量;当ΔG=0,系统处于平衡状态。对沥青而言,单位面积裂缝的产生必然会形成两个单位面积的新表面,所以Wa=2γa(1-2)ΔGa=-2γa(1-3)式中:Wa-克服沥青内聚力所做的功;γa-沥青的表面能;ΔGa-沥青内聚能;对于沥青和集料两种不同材料可用下式(1-3)和(1-4)计算Was和ΔGas:Was=γa+γs-γas(1-4)ΔGas=γas-γa-γs(1-5)式中:Was-克服沥青与集料黏结力所做的功;γa-沥青的表面能;γs-集料的表面能;γas-沥青与集料接触面上的界面能;ΔGas-沥青和集料黏附过程中Gibbs自由能变化。由于物质表面能主要有极性和非极性两部分组成,所以沥青:γa=γaLW+γaAB---(1-6)]]>集料:γs=γsLW+γsAB---(1-7)]]>沥青-集料:γas=γasLW+γasAB---(1-8)]]>式中:-沥青非极性部分;-沥青极性部分。其中γasLW=(γaLW-γsLW)2;γasAB=2(γa+-γs+)(γa--γs-);]]>γaAB=2γa+γa-;γsAB=2γs+γs-;]]>式中:-沥青表面自由能的酸性作用成分;-沥青表面自由能的碱性作用成分;-集料表面自由能的酸性作用成分;-沥青表面自由能的碱性作用成分。结合(1-5)、(1-6)、(1-7)、(1-8)可得:Was=-ΔGas=2(γaLWγsLW+γa+γs-+γa-γs+)---(1-9)]]>结合式(1-1)、(1-4)、(1-9)可得:γa(1+cosθ)=2(γaLWγsLW+γa+γs-+γa-γs+)---(1-10)]]>公式(1-10)就是著名的Young-Dupre公式。实施步骤D时,将步骤C中测量的接触角(表3和表4中的数据)结果带入公式(1-10),计算得到SK-90基质沥青及石灰岩的表面自由能如表5和6所示。表5SK-90基质沥青表面能计算结果(mJ/m2)表6石灰岩表面自由能计算结果(mJ/m2)实施步骤E时,基于固、液表面自由能理论,从Gibbs自由能变化出发,建立沥青-集料两相体系模型(即公式1-9):Was=-ΔGas=2(γaLWγsLW+γa+γs-+γa-γs+)]]>式中:Was-沥青-集料之间的黏附功。同理,建立沥青-集料-水三相体系模型:Wasw=aw+sw-γas(1-11)将沥青、集料、水的表面自由能带入公式(1-11),则可计算有水条件下沥青-集料的剥落功(即沥青-集料-水三相体系下的黏附功),见下式:Wasw=-(2γaLWγwLW+2γsLWγwLW+2γw+(γa-+γs-)+2γw-(γa++γs+)-2γwLW-2γaLWγsLW-4γw+γw--2γa+γs--2γa-γs+)---(1-12)]]>式中:Wasw-沥青-集料-水之间的黏附功。将步骤D中得到的表5和表6中的SK90基质沥青及石灰岩的表面自由能参数带入分别公式(1-9)及(1-12),计算得到Was=64.43mJ/m2,Wasw=52.07mJ/m2。实施步骤F时,利用无水及有水条件下沥青-集料的黏附功,建立能量参数EP1=Was/Wasw,并将步骤E中得到的Was和Wasw带入,计算得到能量参数EP1=1.24>1,说明本实施例中的沥青-集料两相体系黏附能力较好。谈及一个体系的黏附性能时,往往需要同时考虑添加该添加剂前后两个体系的黏附功,因此,单独计算其黏附功不能评价体系的黏附性能,只有建立能量参数,才能有效地对该添加剂对体系黏附性能的影响,并且通过计算还可达到定量分析该添加剂对体系黏附性能的影响,以得到该添加剂的添加量的限值。以上步骤A和B的实施顺序也可对调。实施例2一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例1不同的是,在实施步骤B时,除了将沥青加热至流动状态,并浇在玻璃上,形成光滑的平面,还将温拌剂(Sasobit)加热至流动状态,并浇在玻璃片上,冷却形成光滑的平面。实施步骤C时,还测量得到三种测试液体在Sasobit温拌剂表面的接触角如表7所示。表7Sasobit温拌剂与测试液体接触角测量结果实施步骤D时,将表4中Sasobit温拌剂表面的接触角测量结果带入公式(1-10),计算得到Sasobit温拌剂的表面自由能如表8所示。表8Sasobit温拌剂表面能计算结果(mJ/m2)实施步骤E时,建立沥青-集料-温拌剂三相体系模型:Wase=2(γaLWγeLW+γa+γe-+γa-γe++γsLWγeLW+γs+γe-+γs-γe+-γeLW-γe+γe-)---(1-13)]]>式中:Wase-沥青-集料-温拌剂之间的黏附功,γe+-沥青表面自由能的碱性作用成分,γe--沥青表面自由能的碱性作用成分。同理,可以得到沥青-集料-温拌剂-水四相体系模型:Wasew=-(4γaLWγeLW+4γsLWγeLW-4γeLWγwLW-2γaLWγsLW-2γaLWγwLW-2γsLWγwLW+2γe+(γa-+γs-)+2γe-(γa++γs+)-2γw+(γa-+γs-+2γe-)-2γw-(γa++γs++2γe+)+2γwLW-2γeLW+4γw+γw--4γe+γe--2γa+γs--2γa-γs++2γa+γe-+2γa-γe++2γs+γe-+2γs+γe-)---(1-14)]]>式中:Wasew-沥青-集料-温拌剂-水之间的黏附功。将沥青、集料(石灰岩)、Sasobit温拌剂的表面自由能(表5、表6和表8)带入公式(1-13)和(1-14)计算得到Wase=68.38mJ/m2,Wasew=37.91mJ/m2。步骤F中,建立能量参数EP1=Wase/Wasew=1.8>1,说明本实施例中的SK-90基质沥青-石灰石-Sasobit温拌剂体系的粘附性能较好。实施例3一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例2不同的是,在实施步骤B时,温拌剂从Sasobit换成RH,并在步骤C中测量得到三种测试液体在温拌剂RH表面的接触角,步骤D中计算得到RH温拌剂的表面自由能如表9所示。表9RH温拌剂表面自由能计算结果(mJ/m2)因此,步骤E中计算得到Wase=71.25mJ/m2,Wasew=45.76mJ/m2。步骤F中能量参数EP1=1.56>1,说明本实施例中的SK-90基质沥青-石灰岩-RH温拌剂的粘附性能较好。实施例4一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例1不同的是,集料由石灰岩换成玄武岩。步骤C中,测量三种测试液体在玄武岩表面的接触角结果如表10所示。表10玄武岩与测试液体接触角测量结果步骤D中,计算得到的玄武岩表面自由能结果如表11中所示。表11玄武岩表面自由能计算结果(mJ/m2)步骤E中,将SK-90基质沥青和玄武岩表面自由能数据带入公式(1-9)和(1-12),得到SK-90基质沥青-玄武岩体系的黏附功Was=56.08mJ/m2,SK-90基质沥青-玄武岩-水的黏附功Wasw=50.87mJ/m2。步骤F中,能量参数EP1=Was/Wasw=1.1>1,说明SK-90基质沥青-玄武岩体系的粘附性能较好。实施例5一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例2不同的是,其中的石灰岩换成玄武岩,三种测试液体在玄武岩表面的接触角及玄武岩的表面自由能结果同实施例4。步骤E中,将SK-90基质沥青、玄武岩、Sasobit温拌剂的表面自由能数据带入公式(1-13)和(1-14),得到SK-90基质沥青-玄武岩-Sasobit温拌剂体系的黏附功Wase=57.46mJ/m2,SK-90基质沥青-玄武岩-Sasobit温拌剂-水的黏附功Wasew=44.23mJ/m2。步骤F中,能量参数EP1=Wase/Wasew=1.3>1,说明SK-90基质沥青-玄武岩-Sasobit温拌剂体系的粘附性能较好。实施例6一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例3不同的是,其中的石灰岩换成玄武岩,三种测试液体在玄武岩表面的接触角及玄武岩的表面自由能结果同实施例4。步骤E中,将SK-90基质沥青、玄武岩、RH温拌剂的表面自由能数据带入公式(1-13)和(1-14),得到沥青-玄武岩-RH温拌剂体系的黏附功Wase=62.10mJ/m2,SK-90基质沥青-玄武岩-RH温拌剂-水的黏附功Wasew=48.55mJ/m2。步骤F中,能量参数EP1=Wase/Wasew=1.28>1,说明沥青-玄武岩-RH温拌剂体系的粘附性能好。从实施例1-6中可知,EP1值均大于1,说明在沥青-集料及沥青-集料-温拌剂体系中加入水后,其剥落功与其黏附功相比均有所下降,且EP1值越大,水稳定性就越差。实施例7一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,包括如下依照先后顺序的以下步骤:步骤A:查知蒸馏水、甘油、甲酰胺的表面自由能;步骤B:将沥青和温拌剂加热至流动状态,并分别浇在玻璃片上,冷却形成光滑的平面,将石灰岩(作为集料)打磨成两面平行的光滑平面,洗净并烘干,使得,在光滑的平面上,步骤A中的三种液体均匀分布,有利于获得准确的结果,而石灰岩两面平行,是为了是分布有步骤A中三种液体的光滑平面不倾斜,也是保证所述三种液体在光滑平面上均匀分布,进一步保证测定结果的准确性;步骤C.利用接触角测量仪分别测量三种测试液体在SK-90基质沥青、集料表面的接触角;步骤D.将步骤C中测出的接触角分别代入γoung-Dupre公式,计算沥青、集料的表面自由能;步骤E.基于液、固表面自由能理论,结合Gibbs自由能变化,构建沥青-集料黏附模型及沥青-集料-温拌剂黏附模型,并计算其黏附功;步骤F.利用有温拌剂和没温拌剂的体系的黏附功,建立能量参数,评价温拌剂对沥青-集料黏附能力的影响。其他与实施例1基本相同,但是建立能量参数EP2=Was/Wase,用来评价温拌剂对沥青-集料两相体系界面黏附性能的影响。当EP2>1时,表示温拌剂对沥青-集料两相体系的黏附能力有不利影响;当EP2=1时,表示温拌剂对沥青-集料两相体系的黏附性能影响不大;当EP2<1时,表示温拌剂对沥青-集料两相体系的黏附能力有有利影响。步骤A中,三种测试液体的表面能参数同实施例1。步骤B中,所述沥青为SK90基质沥青,其性能同实施例1,所述温拌剂为Sasobit温拌剂,所述集料为石灰岩。步骤C和D中,三种测试液体在石灰岩表面的接触角测量结果及石灰岩的表面自由能计算结果同实施例1,三种测试液体Sasobit温拌剂表面的接触角及Sasobit温拌剂的表面自由能计算结果同实施例2。步骤E中,建立SK-90基质沥青-石灰岩体系,其黏附功计算结果Was也同实施例1;同理,建立SK-90基质沥青-石灰岩-Sasobit温拌剂体系,其黏附功计算结果Wase同实施例2。步骤F中,建立能量参数EP2=Was/Wase=0.94<1,说明Sasobit温拌剂对SK-90沥青-石灰岩两相体系的黏附能力有有利影响。实施例8一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例7不同的是,其中的Sasobit温拌剂换成RH温拌剂。步骤D中,RH温拌剂的表面自由能结果同实施例3。步骤E中,建立SK-90基质沥青-石灰岩两相体系及SK-90基质沥青-石灰岩-RH温拌剂三相体系,SK-90基质沥青-石灰岩两相体系的黏附功Was同实施例1,SK-90基质沥青-石灰岩-RH温拌剂三相体系的黏附功Wase计算结果同实施例3。步骤F中,建立能量参数EP2=Was/Wase=0.9<1,说明RH温拌剂的添加对SK-90基质沥青-石灰岩两相体系的粘附性能有有利影响。实施例9一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例7不同的是,步骤E中,建立SK-90基质沥青-石灰岩-水三相体系及SK-90基质沥青-石灰岩-水-Sasobit四相体系。SK-90基质沥青、石灰岩、Sasobit温拌剂的表面自由能都能从前面的实施例中得到。因此,步骤E中,可计算得到SK-90基质沥青-石灰岩-水三相体系的黏附功同实施例1,Wasw=52.07mJ/m2,SK-90基质沥青-石灰岩-水-Sasobit四相体系的黏附功同实施例2,Wasew37.91mJ/m2。步骤F,建立能量参数EP2=Wasw/Wasew=1.37>1,说明Sasobit温拌剂对沥青-集料-水三相体系的黏附能力有不利影响。实施例10一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例9不同的是,其中的Sasobit温拌剂换成RH温拌剂。RH温拌剂的表面自由能能从前面的实施例中知晓。步骤E中,建立并计算SK-90基质沥青-石灰岩-水三相体系及SK-90基质沥青-石灰岩-水-RH温拌剂四相体系的黏附功,Wasw=52.07mJ/m2,Wasew=45.76mJ/m2。步骤F中,能量参数EP2=Wasw/Wasew=1.14>1,说明RH温拌剂的添加对沥青-集料-水三相体系的黏附能力有不利影响。实施例11一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例7不同的是,集料从石灰岩换成玄武岩,玄武岩的表面自由能能从实施例4中知晓。步骤F中,能量参数EP2=56.08/57.46=0.98<1,说明Sasobit温拌剂对本实施例中的SK90基质沥青-玄武岩两相体系的粘附性能有有利影响。实施例12一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例8不同的是,集料从石灰岩换成玄武岩,玄武岩的表面自由能能从实施例4中知晓。步骤F中,能量参数EP2=56.08/62.10=0.9<1,说明RH温拌剂对本实施例中的SK-90基质沥青-玄武岩两相体系的粘附性能有有利影响。实施例13一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例9不同的是,集料从石灰岩换成玄武岩,玄武岩的表面自由能能从实施例4中知晓。步骤F中,能量参数EP2=50.87/44.23=1.15>1,说明Sasobit温拌剂对本实施例中的SK-90基质沥青-玄武岩-水三相体系的粘附性能有不利影响。实施例14一种沥青-集料界面黏附性能测定方法,与实施例10不同的是,集料从石灰岩换成玄武岩,玄武岩的表面自由能能从实施例4中知晓。步骤F中,能量参数EP2=50.87/48.55=1.05>1,说明RH温拌剂对本实施例中的SK-90基质沥青-玄武岩-水三相体系的粘附性能有不利影响。从实施例7-14可知,在无水状态下,加入温拌剂之后,EP2值均小于1,说明无水状态下,温拌剂有助于提高沥青-集料的黏附能力;但在有水状态下,加入温拌剂之后,EP2值均大于1,说明在有水状态下,温拌剂反而会对沥青-集料的黏附能力不利;Sasobit温拌剂比RH温拌剂对混合料水稳定性的影响更不利。需要说明的是,以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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