CN112285142B - 废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种废沥青温拌条件下再生剂‑旧沥青界面融合性评价方法，采用数理方法评价流程，对不同工况的实验数据进行统计分析，进而通过拟合回归分析和模糊数学模型，建立废沥青温拌条件下再生剂‑旧沥青界面融合量化评价指标的相关关系；根据大量的正交试验，将上述各结果与再生沥青混合料路用性能以及疲劳长效特征进行关联。本发明可进一步加强再生剂‑旧沥青在温拌再生混合料中的溶合渗透效率和功效，通过采用物理化学实验和现场实验，根据海量实验数据提出一套符合实际工况的再生剂‑旧沥青界面融合性量化评价方法，真正起到节能环保与绿色交通的社会效益和经济效益。

Description

废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法
技术领域
本发明涉及沥青领域技术，尤其是指一种废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法。
背景技术
当今，由于国内外石油等不可再生资源的逐渐短缺，使得沥青新材料出现匮乏而导致新沥青价格迅速上涨，目前公路改扩建等大修养护工程铲除的废旧沥青数量快速递增使得工业界对废旧沥青混合料再生的需求急剧上升，因此推动了废旧沥青再生技术的迅猛发展。温拌再生技术是废旧沥青再生中普遍采用的工艺，其中废旧沥青混合料通过抽提旧沥青，将废旧沥青与掺杂的集料分离后，加入温拌剂与再生剂，不仅可以降低沥青再生的温度，起到节能环保效果，而且温拌再生混合料的性能指标接近于热拌再生的性能，温拌沥青的再生效果大大降低了道路工程养护施工的环境风险和健康风险。新型温拌剂不仅具有低温降粘的功效，而且有利于提高沥青混合料高温抗车辙性能，克服了过高温度导致的石料变性强度降低，使得废旧沥青温拌再生技术与工艺在再生领域获得了越来越多的关注。但是，对于旧料的掺配比例高于30%的温再生而言，在其拌合温度比热再生显著下降情况下，再生剂-旧沥青的溶合渗透性直接关系到再生后混合料路用性能指标的提高与下降，再生剂-旧沥青能否充分溶合是国内外同行普遍关注的问题，很有必要通过研究确定。
目前国内外还没有对于温拌条件下，再生剂—旧沥青界面渗透扩散机制的多尺度行为特征研究，在对 RAP 温拌再生行为机制及效应进行评价时，国内外大多数科研单位和高等院校研究成果通常采用再生沥青混合料宏观路用性能指标，从单一层面、单一尺度对其进行表征，并未通过多角度（结合实测分析和数值模拟）、多尺度（纳微观、细微观、介观等）研究手段和评价方法进行系统分析研究。即使国外学者在研究过程中采用了一些较为高端、前沿的技术手段，但其中大多数评价方法还存在一定的局限性，未能精准量化表征温拌条件下再生剂—旧沥青界面交互再生融合实际状态，更未能进一步量化评价温拌条件下再生剂—旧沥青、新旧集料在界面区域的粘附、脱附行为。
因此，只有提出一套客观合理的再生剂-旧沥青界面融合性量化评价方法，将对提高废旧沥青温拌再生混合料路用性能指标至关重要。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法，其通过采用物理化学实验和现场实验，根据海量实验数据提出一套符合实际工况的再生剂-旧沥青界面融合性量化评价方法，真正起到节能环保与绿色交通的社会效益和经济效益。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法，借助可以表征纳微观尺度形态特征的场发射环境扫描电镜、细观尺度行为特征的超临界沥青萃取技术以及宏观尺度常规路用性能和流变特征的简单性能试验仪作为实测手段，同时借助能够表征温拌条件下再生剂—旧沥青以及再生剂-旧沥青-集料界面交互作用行为特征的经典分子动力学、耗散粒子动力学作为模拟技术，通过正交组合设计方法，制备考虑不同的试样开展不同工况的实验；采用数理方法评价流程，对不同工况的实验数据进行统计分析，进而通过拟合回归分析和模糊数学模型，建立废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合量化评价指标的相关关系；
根据大量的正交试验，将上述各结果与再生沥青混合料路用性能以及疲劳长效特征进行关联，最终界定温拌条件下再生剂—旧沥青界面再生融合行为参数以及再生剂—旧沥青-集料界面交互再生特征参数的量化控制标准。
优选的，所述数理方法评价流程包括有试验结果正态分布检验、ANOVA 方差分析或灰关联度ξ分析和显著因素影响效应判别。
优选的，所述再生沥青混合料路用性能包括有高温抗车辙、低温抗开裂和抗水损破坏。
优选的，所述疲劳长效特征包括有疲劳寿命和耗散能。
优选的，所述再生剂—旧沥青界面再生融合行为参数包括有融合速率 D和融合程度 DOB。
优选的，所述再生剂—旧沥青-集料界面交互再生特征参数包括有粘附功和剥落功。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
本发明可进一步加强再生剂-旧沥青在温拌再生混合料中的溶合渗透效率和功效，通过采用物理化学实验和现场实验，根据海量实验数据提出一套符合实际工况的再生剂-旧沥青界面融合性量化评价方法，真正起到节能环保与绿色交通的社会效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明之较佳实施例再生剂-旧沥青界面分子模型图；
图2是本发明之较佳实施例再生剂-旧沥青胶浆界面分子模型图；
图3是本发明之较佳实施例水扩散的再生剂-旧沥青界面模型图；
图4是本发明之较佳实施例再生剂扩散的再生剂-旧沥青界面模型图。
发明内容
本发明揭示了一种废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法，借助可以表征纳微观尺度形态特征的场发射环境扫描电镜（ESEM）、细观尺度行为特征的超临界沥青萃取技术（SFE）以及宏观尺度常规路用性能和流变特征的简单性能试验仪（AMPT）等作为实测手段，同时借助能够表征温拌条件下再生剂—旧沥青以及再生剂-旧沥青-集料界面交互作用行为特征的经典分子动力学（MD）、耗散粒子动力学（DPD）等作为模拟技术，通过正交组合设计方法，制备考虑不同的试样开展不同工况的实验；采用数理方法评价流程，对不同工况的实验数据进行统计分析，进而通过拟合回归分析和模糊数学模型，建立废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合量化评价指标的相关关系。
根据大量的正交试验，将上述各结果与再生沥青混合料路用性能以及疲劳长效特征进行关联，最终界定温拌条件下再生剂—旧沥青界面再生融合行为参数以及再生剂—旧沥青-集料界面交互再生特征参数的量化控制标准。
在本实施例中，所述数理方法评价流程包括有试验结果正态分布检验、ANOVA 方差分析或灰关联度ξ分析和显著因素影响效应判别等，所述再生沥青混合料路用性能包括有高温抗车辙、低温抗开裂和抗水损破坏等，所述疲劳长效特征包括有疲劳寿命和耗散能等，所述再生剂—旧沥青界面再生融合行为参数包括有融合速率 D和融合程度 DOB等，所述再生剂—旧沥青-集料界面交互再生特征参数包括有粘附功和剥落功等。
上述评价过程中生成的模型图如图1至图4所示，可进一步加强再生剂-旧沥青在温拌再生混合料中的溶合渗透效率和功效，真正起到节能环保与绿色交通的社会效益和经济效益。
本发明的设计重点是：本发明可进一步加强再生剂-旧沥青在温拌再生混合料中的溶合渗透效率和功效，通过采用物理化学实验和现场实验，根据海量实验数据提出一套符合实际工况的再生剂-旧沥青界面融合性量化评价方法，真正起到节能环保与绿色交通的社会效益和经济效益。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法，其特征在于：借助可以表征纳微观尺度形态特征的场发射环境扫描电镜、细观尺度行为特征的超临界沥青萃取技术以及宏观尺度常规路用性能和流变特征的简单性能试验仪作为实测手段，同时借助能够表征温拌条件下再生剂—旧沥青以及再生剂-旧沥青-集料界面交互作用行为特征的经典分子动力学、耗散粒子动力学作为模拟技术，通过正交组合设计方法，制备考虑不同的试样开展不同工况的实验；采用数理方法评价流程，对不同工况的实验数据进行统计分析，进而通过拟合回归分析和模糊数学模型，建立废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合量化评价指标的相关关系；
根据大量的正交试验，将上述各结果与再生沥青混合料路用性能以及疲劳长效特征进行关联，最终界定温拌条件下再生剂—旧沥青界面再生融合行为参数以及再生剂—旧沥青-集料界面交互再生特征参数的量化控制标准。
2.如权利要求1所述的废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法，其特征在于：所述数理方法评价流程包括有试验结果正态分布检验、ANOVA 方差分析或灰关联度ξ分析和显著因素影响效应判别。
3.如权利要求1所述的废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法，其特征在于：所述再生沥青混合料路用性能包括有高温抗车辙、低温抗开裂和抗水损破坏。
4.如权利要求1所述的废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法，其特征在于：所述疲劳长效特征包括有疲劳寿命和耗散能。
5.如权利要求1所述的废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法，其特征在于：所述再生剂—旧沥青界面再生融合行为参数包括有融合速率 D和融合程度 DOB。
6.如权利要求1所述的废沥青温拌条件下再生剂-旧沥青界面融合性评价方法，其特征在于：所述再生剂—旧沥青-集料界面交互再生特征参数包括有粘附功和剥落功。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113702427B (zh) * 2021-06-03 2023-06-13 东南大学 就地热再生中新旧沥青及再生剂混溶特性的评价方法
CN113607608B (zh) * 2021-09-02 2023-05-12 交通运输部公路科学研究所 评价水泥乳化沥青胶浆与旧沥青界面交互作用能力的方法
CN114353706A (zh) * 2022-01-11 2022-04-15 哈尔滨工业大学 一种基于环境扫描电镜的沥青二维形貌测定方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106596610A (zh) * 2016-12-19 2017-04-26 东南大学 一种确定热再生沥青混合料新旧沥青溶合度指标的试验方法
CN111161808A (zh) * 2020-01-15 2020-05-15 长安大学 一种基于分子动力学的沥青混合料抗水损害评价方法
CN111812308A (zh) * 2020-07-21 2020-10-23 山东交通学院 基于沥青结合料性能量化新-旧沥青界面融合程度的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106596610A (zh) * 2016-12-19 2017-04-26 东南大学 一种确定热再生沥青混合料新旧沥青溶合度指标的试验方法
CN111161808A (zh) * 2020-01-15 2020-05-15 长安大学 一种基于分子动力学的沥青混合料抗水损害评价方法
CN111812308A (zh) * 2020-07-21 2020-10-23 山东交通学院 基于沥青结合料性能量化新-旧沥青界面融合程度的方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Moisture effect on nanostructure and adhesion energy of asphalt on aggregate surface: A molecular dynamics study;Wei Sun et al.;《Applied Surface Science》;20200120;第145435-1至145435-11页 *
新－旧沥青界面再生流变特征及分子动力学模拟研究;陈龙等;《中国公路学报》;20190331;第32卷(第3期);第25-33页 *
新旧沥青融合多尺度评价研究;王娇;《当代化工》;20170830;第46卷(第8期);第1527-1530页 *
沥青再生过程中新-旧沥青界面混溶行为综述;郭鹏等;《材料导报》;20200710;第34卷(第13期);第13100-13108页 *
沥青黏结剂性能诊断与评价中的分子动力学模拟技术;邱欣等;《浙江师范大学学报(自然科学版)》;20200831;第43卷(第03期);第284-292页 *

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