CN113607608B - 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 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种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。该方法利用原子力显微镜PF‑QNM试验和DSR试验,基于蠕动分子物理模型,建立界面微观结构与宏观力学性能的关联性,从水泥乳化沥青胶浆与旧沥青界面形成机制角度出发,提出一种水泥乳化沥青胶浆‑旧沥青界面交互作用能力的评价方法,并提出交互作用能力系数的计算方法。通过交互作用能力系数,可以优化乳化沥青冷再生混合料的材料组成设计,最终实现乳化沥青冷再生混合料性能的提升。

Description

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
技术领域
本发明涉及公路工程冷再生沥青路面材料领域,尤其涉及一种评价水泥乳化沥青胶浆与旧沥青交互作用能力的方法。
背景技术
我国废旧沥青混合料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)排放量巨大,每年超过2亿吨,为世界之最。然而,我国RAP综合循环再生利用率不足30%,与国外75%~100%的现状和我国90%的目标相差甚远,既造成巨大的经济损失和资源消耗,又导致了严重的环境污染。乳化沥青冷再生具备大体量消纳RAP潜能,且常温施工、成本低,但材料性能差、适用范围窄等弊端制约了其规模化应用。如何突破冷再生材料的性能局限,对于推动RAP资源化利用具有重要现实意义。
乳化沥青冷再生混合料是由乳化沥青、水泥、RAP、新集料等组成的一种多相复合材料。高掺量的RAP会引入相当比例的旧沥青,它与新添胶结材料水泥乳化沥青之间的界面成为冷再生混合料内部的重要微结构。依据复合材料基本理论,水泥乳化沥青胶浆与旧沥青之间的界面交互作用是指两相材料相接触时,发生在界面处的复杂的物理化学过程,它直接决定了复合胶结体系或冷再生混合料的整体性能,交互作用能力的强弱与界面微观结构、化学组成以及力学特征密切相关。然而目前,针对冷再生混合料性能的研究主要着眼于混合料体系,对于界面的交互作用能力未引起足够重视。
传统乳化沥青冷再生混合料设计一般将RAP视作“黑色集料”,忽视了旧沥青发挥胶结作用的真实服役状态。事实上,乳化沥青冷再生混合料的结构与性能随着时间进程不断发生变化,导致该现象的原因除了水泥凝结硬化、乳化沥青破乳团聚等新胶浆材料自身的物化反应,还包括胶浆与旧沥青间的界面交互作用,这也是混合料最终阶段形成的主要原因。区别于胶浆-集料的界面交互作用机制,胶浆在旧沥青表面的交互作用认知不足,致使界面区结构与性能难以准确掌握,这也就决定了冷再生混合料的性能难以准确控制。
国内外对于乳化沥青冷再生混合料已进行了一系列的研究,在微观构造特征、组成设计、性能演化等方面已有了较为深入的认识,但现有研究基本都是建立在以混合料复合体系为基础上得到的,对于水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面交互能力尚无定论。而复合材料诸多材料科学问题的解决都依赖于对界面交互作用认知的进一步深化,量化界面交互作用能力是实现复合材料性能发展规律及寿命预测的基础。
现有关于界面交互作用能力的研究大多从沥青裹附程度或界面微观形态进行定性评价,或者通过宏观力学试验进行定量分析,缺乏能够真正反映胶浆与旧沥青界面交互作用过程的方法及参数,未能较好地对这种界面行为进行量化。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明利用原子力显微镜PF-QNM技术和DSR试验,基于蠕动分子物理模型,建立界面微观结构与宏观力学性能的关联性,从水泥乳化沥青胶浆与旧沥青界面形成机制角度出发,提出一种水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面交互作用能力的评价方法,并提出交互作用能力系数的计算方法。
用于解决技术问题的方案
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种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,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)对水泥乳化沥青胶浆-旧沥青进行PF-QNM测试,确定水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的界面厚度L;
(2)对水泥乳化沥青胶浆-旧沥青进行DSR测试,确定水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的复数剪切模量随时间的分布曲线;
(3)利用下式确定水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面交互作用能力系数R:
Figure BDA0003243655530000021
式中,参数xb为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青在DSR测试中的流变性呈现平衡态的时间,参数k为拟合参数;参数xb和参数k通过对步骤(2)中的水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的复数剪切模量随时间的分布曲线拟合得到。
进一步地,步骤(3)包括:
(3.1)根据步骤(2)中确定的水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的复数剪切模量随时间的分布曲线,确定水泥乳化沥青胶浆-旧沥青相对复数剪切模量随时间的分布曲线;其中,相对复数模量为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青在时间x时对应的复数剪切模量M(x)与初始时刻x0对应的复数剪切模量M(x0)之比;
(3.2)利用下式对步骤(3.1)确定的水泥乳化沥青胶浆-旧沥青相对复数剪切模量随时间的分布曲线进行拟合,得到水泥乳化沥青胶浆-旧沥青在DSR测试中的流变性呈现平衡态的时间xb以及拟合参数k:
Figure BDA0003243655530000031
其中,Mf为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的平台复数剪切模量。
进一步地,平台复数剪切模量为步骤(2)中的水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的复数剪切模量达到稳定后的数值。
进一步地,步骤(1)包括:
(1.1)制备水泥乳化沥青胶浆-旧沥青试样;
(1.2)采用原子力显微镜的PF-QNM模式对步骤(1.1)的试样进行测试,得到弹性模量沿水平方向的分布数据;
(1.3)利用该分布数据绘制模量沿水平方向距离的曲线,计算该曲线的梯度变化分布区间,以该梯度变化区间作为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的界面厚度L。
进一步地,步骤(2)包括:
(2.1)制备水泥乳化沥青胶浆-旧沥青试样;
(2.2)采用动态剪切流变仪对步骤(2.1)的试样进行间断扫描试验,得到水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的复数剪切模量随时间的分布曲线。
进一步地,通过水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面交互作用能力系数R判断水泥乳化沥青胶浆与旧沥青界面交互作用能力强弱:交互作用能力系数R值越大,水泥乳化沥青胶浆与旧沥青的界面交互作用能力越强。
有益效果:
本发明首先利用原子力显微镜PF-QNM试验,基于模量梯度分布确定水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的界面厚度;然后制作水泥乳化沥青/旧沥青双层试件,基于动态流变仪中的间断扫描模式,测试水泥乳化沥青胶浆-旧沥青复合体系复数剪切模量随时间的分布。最后,基于蠕动分子物理模型,构建水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面与复合体系的关联性,建立水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面交互作用能力系数的计算模型,以此来评价界面的交互作用能力。以此提高水泥乳化沥青胶浆与旧沥青的交互作用能力,消除弱界面对冷再生混合料结构和性能的影响,从而提升冷再生混合料的力学性能和适用范围,解决制约冷再生混合料高效应用的“卡脖子”技术瓶颈,从而提升废旧沥青路面材料资源化利用水平;同时,本发明也可间接助力道路基础设施资源节约型、环境友好型建设水平,具有显著的社会经济效益。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例,并且用于解释本发明所公开的方法。
图1为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青PF-QNM用试件制备示意图。
图2为光学显微系统下的水泥乳化沥青胶浆-旧沥青试样形貌图。
图3为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青模量分布图。
图4为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青模量沿水平方向的分布图。
图5为水泥乳化沥青-旧沥青试样双层模型DSR试验示意图。
图6为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青复数剪切模量随时间的分布曲线。
图7为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青相对复数剪切模量随时间的分布曲线。
具体实施方式
为了更好的说明本发明,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本发明同样可以实施。对于本领域技术人员熟知的方法、手段未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。
流变学方法根据界面交互作用过程中分子链的松弛运动产生的黏弹参数的变化,结合蠕动分子物理模型,从水泥乳化沥青-旧沥青成因机理角度构建流变特性与微观结构关联模型,在不破坏样品内部结构条件下原位测试界面交互作用系数,突破传统界面交互作用过程表征方法的瓶颈。
黏弹性材料界面交互作用过程的分子链扩散问题在加工生产中普遍存在,如水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的拌和、碾压等,动态流变学是研究黏弹性材料界面分子链扩散的一种有力手段,结合分子物理模型可以量化表征界面交互作用的动力学过程。不仅可以为加工成型设计提供必要参数,还可以从分子角度为设计高性能界面结构提供重要参考。
基于上述理论,本发明的基本原理为:首先利用原子力显微镜PF-QNM试验,基于模量梯度分布确定水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的界面厚度;然后制作水泥乳化沥青/旧沥青双层试件,基于动态流变仪中的间断扫描模式,测试水泥乳化沥青胶浆-旧沥青复合体系复数剪切模量随时间的分布。最后,基于蠕动分子物理模型,构建水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面与复合体系的关联性,建立水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面交互作用能力系数的计算模型,以此来评价界面的交互作用能力。
具体地,本发明提供一种评价水泥乳化沥青胶浆-旧沥青交互作用能力的方法,包括如下步骤:
一、水泥乳化沥青胶浆-旧沥青PF-QNM(峰值力纳米尺度力学性能)测试
1、选定测试用的废旧沥青混合料RAP,按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中“从沥青混合料回收沥青的方法(阿布森法)”(T0726-2011),回收RAP中的旧沥青,待用。
2、按照一定配比,在乳化沥青中加入水泥,缓慢搅拌均匀,制备得到水泥乳化沥青胶浆,待用。
3、利用沥青弯曲梁流变仪试模制备PF-QNM用试件。试模内壁均匀涂上滑石粉隔离剂。首先在试模中灌入旧沥青,灌至约试模深度的一半,待冷却。
4、在冷却的旧沥青表面灌入预先拌制的水泥乳化沥青胶浆,直至填满试模。
5、将试模放入35~45℃烘箱中养生67~77h(小时),取出冷却19~29h(小时)。
6、试验切割前先冷冻,以充分保证试样表面平整度,在-23~-13℃条件下冷冻1~3h(小时),取出脱模;从中切割截取一小块横截面,水平放置在载玻片上,试样厚度不超过8mm,切割过程在3~10min(分钟)内完成。
7、将截取的试样,适当擦洗,清除表面污物。
8、用吸水纸将试样表面水分吸干,放入干燥器内以待进行PF-QNM测试。需要注意的是:试样在干燥器中需水平放置,避免有倾角。
9、采用原子力显微镜的PF-QNM模式进行测试,首先利用原子力显微镜的光学显微系统,通过颜色和表面形貌识别界面大致区域。
10、然后在界面范围选取一定范围作为测试扫描范围。
11、在该扫描范围内,选取弹性模量指标,用块扫描模式,得到模量沿水平方向的分布数据;
12、利用该数据绘制模量沿水平方向距离的曲线,计算该曲线的梯度变化分布区间,以该梯度变化区间作为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的界面厚度L。
二、水泥乳化沥青胶浆-旧沥青DSR(动态剪切流变试验)测试
1、选定测试用的废旧沥青混合料RAP,按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中“从沥青混合料回收沥青的方法(阿布森法)”(T0726-2011),回收RAP中的旧沥青,待用。
2、按照一定配比,在乳化沥青中加入水泥,缓慢搅拌均匀,制备得到水泥乳化沥青胶浆,待用。
3、将试件环放置于涂滑石粉隔离剂的玻璃底板上,同时试件环内壁也均匀涂上滑石粉隔离剂。
4、随后将加热的、一定量的旧沥青滴入试件环中,然后放入130~150℃恒温烘箱中,待旧沥青试样受热融化流平后,立即小心取出,放入干燥皿中冷却备用。需要注意的是:样本在烘箱中需水平放置,避免有倾角。
5、在旧沥青上滴入一定量的水泥乳化沥青胶浆,并形成厚度均匀的薄膜。
6、将放有试件环的玻璃底板放入35~45℃恒温烘箱中,养生67~77h(小时),然后取出放入干燥皿中冷却19~29h(小时)。
7、从试件环中轻轻取出试件,放入干燥器内备用。
8、打开动态剪切流变仪,选用一定直径的金属板和加载装置,然后固定在仪器上,然后调节金属板与加载装置的零间隙水平。
9、设置环境室温度为40~50℃之间,待温度达到后升起加载装置,其中水泥乳化沥青胶浆在上、旧沥青在下,设置间隙水平为1~3mm;然后放下加载装置,挤压试样,用加热后的刮刀沿板的金属板的边缘修除多余的试样直至与板的外径齐平,并仔细清洁试验板表面,然后关闭环境室。
10、试验温度为室温条件,采取应变控制模式,动态剪切应变水平为1%~3%,剪切频率为10Hz,然后进行10~20min(分钟)的保温。
11、保温完成后进行间断扫描试验,测试试件在室温条件下黏弹性力学参数随时间的变化规律。在前48h(小时)的测试中,每间隔4h(小时)测试一组流变学参数,之后测试间隔时间延长为8h(小时),当所测定的流变学参数达到稳定后,即试件流变性呈现平衡态,试验停止,最终得到水泥乳化沥青胶浆-旧沥青黏弹性力学参数复数剪切模量随时间的分布曲线。
三、水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面交互作用能力系数的计算
1、对水泥乳化沥青胶浆-旧沥青复数剪切模量随时间的变化数据进行处理,将水泥乳化沥青胶浆-旧沥青在时间x时对应的复数剪切模量M(x)与初始时刻x0对应的复数剪切模量M(x0)之比定义为相对复数模量,以避免测试过程初始数据不同带来的影响。由此,得到水泥乳化沥青胶浆-旧沥青相对复数剪切模量随时间的分布曲线。
2、利用式(1)对水泥乳化沥青-旧沥青相对复数剪切模量随时间的分布进行非线性拟合,获得参数xb和k。其中,式(1)是通过对大量试件的复数剪切模量随时间的分布曲线进行非线性拟合获得的。
Figure BDA0003243655530000071
其中,Mf为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的平台复数剪切模量。即当所测定的试件的复数剪切模量达到稳定后的数值;xb为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青在前述DSR测试中的流变性呈现平衡态(即所测定的试件的流变学参数达到稳定后)的时间;k为模型的拟合参数。
3、基于蠕动分子物理模型,黏弹性材料的界面尺寸与流变学参数存在非线性函数关系,通过界面尺寸和流变学参数可以描述界面形成的动力学过程。本发明中选取界面厚度和复数剪切模量进行计算,由此得到式(2):
L=f(M)    (2)
其中,L为界面厚度;f为拟合的非线性函数。
4、由式(1)可知,参数xb和k与复数剪切模量M存在非线性的函数关系。由式(2)可知,界面厚度L与复数剪切模量M之间存在非线性的函数关系。因此,参数xb和k与界面厚度L之间也存在非线性的函数关系。即,通过式(1)和式(2)可以得到式(3):
L=f(M)=g(xb,k)    (3)
其中,g为拟合的非线性函数。
5、通过式(3)进一步得到式(4):
L=g(xb,k)   (4)
6、对于复合材料,界面层厚度与界面交互作用能力系数密切相关,存在如下关系:
L=y(R)   (5)
其中,R为交互作用能力系数,y为拟合的非线性函数。
7、由式(5)和式(4)可得:
L=y(R)=g(xb,k)  (6)
8、通过界面厚度L,以及式(1)拟合得到的参数xb和k,然后根据式(6)进行拟合,可得如下关系:
Figure BDA0003243655530000081
9、由此可得到水泥乳化沥青胶浆与旧沥青的界面交互作用能力系数R,通过R可判断水泥乳化沥青胶浆与旧沥青界面交互作用能力强弱。R值越大,水泥乳化沥青胶浆与旧沥青的界面交互作用能力越强。以此可优化乳化沥青冷再生混合料的材料组成设计,最终实现乳化沥青冷再生混合料性能的提升。
需要说明的是:步骤8的目的是获得水泥乳化沥青胶浆与旧沥青的界面交互作用能力系数R与界面厚度L、参数xb和k的关系,步骤3至步骤7是基于蠕动分子物理模型对步骤8中式(7)的推导过程。其中,式(3)中函数g以及式(5)中的函数y可以通过对大量试件进行非线性拟合获得。
实施例:
一、水泥乳化沥青胶浆-旧沥青PF-QNM测试
1、选定测试用的废旧沥青混合料RAP,按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中“从沥青混合料回收沥青的方法(阿布森法)”(T0726-2011),回收RAP中的旧沥青,待用。
2、在一烧杯中加入280g乳化沥青,然后再立即加入120g水泥,用玻璃棒缓慢搅拌均匀,制备得到水泥乳化沥青胶浆,待用。
3、利用沥青弯曲梁流变仪试模制备PF-QNM用试件,试模内壁均匀涂上滑石粉隔离剂。首先在试模中灌入旧沥青,灌至约试模深度的一半,待冷却;
4、在冷却的旧沥青表面灌入预先拌制的水泥乳化沥青胶浆,直至填满试模;
5、将试模放入40℃烘箱中养生72h(小时),取出冷却24h(小时);
6、试验切割前先冷冻,以充分保证试样表面平整度,在-18℃条件下冷冻2h(小时),取出脱模;从中切割截取一小块横截面,水平放置在载玻片上,试样厚度不超过8mm,切割过程应在5min(分钟)内完成(图1);
7、将截取的试样,适当擦洗,清除表面污物;
8、用吸水纸将试样表面水分吸干,放入干燥器内以待进行PF-QNM测试。
9、采用原子力显微镜的PF-QNM模式进行测试,首先利用原子力显微镜的光学显微系统,通过颜色和表面形貌识别界面大致区域(图2)。在图2所示的灰度图中,水泥乳化沥青胶浆区域为灰色(若在彩图中,水泥乳化沥青胶浆区域为棕色),表面凹凸不平,旧沥青区域为黑色,表面光滑平整。更具体地,图2中十字线的左侧为水泥沥青胶浆区域,十字线的右侧为沥青区域。
10、然后在界面范围选取50×50μm测试扫描范围,选取弹性模量指标,进行扫描,得到模量分布图(图3)。
11、在该模量分布图内,用块扫描模式,得到模量沿水平方向的分布数据。
12、利用该数据绘制模量沿水平方向距离的曲线(图4),计算该曲线的梯度变化分布区间,以该梯度变化区间作为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的界面厚度L。由此可得界面厚度L为6.8μm。
二、水泥乳化沥青胶浆-旧沥青DSR测试
1、选定测试用的废旧沥青混合料RAP,按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中“从沥青混合料回收沥青的方法(阿布森法)”(T0726-2011),回收RAP中的旧沥青,待用。
2、在一烧杯中加入35g乳化沥青,然后再立即加入15g水泥,用玻璃棒缓慢搅拌均匀,制备得到水泥乳化沥青胶浆,待用。
3、将试件环放置于涂滑石粉隔离剂的玻璃底板上,同时试件环内壁也均匀涂上滑石粉隔离剂。试件环尺寸内径15.9±0.1mm,壁厚2.8±0.1mm,壁高6.5±0.1mm。
4、随后将加热的旧沥青滴入试件环中0.25±0.01g,然后放入140℃恒温烘箱中,待旧沥青试样受热融化流平后,立即小心取出,放入干燥皿中冷却备用。
5、在旧沥青上滴入水泥乳化沥青胶浆0.50±0.01g,并形成厚度均匀的薄膜。
6、将放有试件环的玻璃底板放入40℃恒温烘箱中,养生72h(小时),然后取出放入干燥皿中冷却24h(小时)。
7、从试件环中轻轻取出试件,放入干燥器内备用。
8、打开动态剪切流变仪,选用直径8mm的金属板和加载装置,然后固定在仪器上,然后调节金属板与加载装置的零间隙水平。其中,水泥乳化沥青-旧沥青试样双层模型DSR试验示意图如图5所示。
9、设置环境室温度为45℃,待温度达到后升起加载装置,其中水泥乳化沥青胶浆在上,旧沥青在下,设置间隙水平为2mm;然后放下加载装置,挤压试样,用加热后的刮刀沿板的金属板的边缘修除多余的试样直至与板的外径齐平,并仔细清洁试验板表面,然后关闭环境室。
10、试验温度为室温条件,采取应变控制模式,动态剪切应变水平为2%,剪切频率为10Hz,然后进行15min(分钟)的保温。
11、保温完成后进行间断扫描试验,测试试件在室温条件下黏弹性力学参数随时间的变化规律。在前48h(小时)的测试中,每间隔4h(小时)测试一组流变学参数,之后测试间隔时间延长为8h(小时),当所测定的流变学参数达到稳定后,即试件流变性呈现平衡态,试验停止,最终得到水泥乳化沥青胶浆-旧沥青黏弹性力学参数复数剪切模量随时间的分布曲线(图6)。
三、水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面交互作用能力系数的计算
1、对水泥乳化沥青胶浆-旧沥青复数剪切模量随时间的变化数据进行处理,将水泥乳化沥青胶浆-旧沥青在时间x时对应的复数剪切模量M(x)与初始时刻x0对应的复数剪切模量M(x0)之比定义为相对复数模量,以避免测试过程初始数据不同带来的影响;由此,得到水泥乳化沥青胶浆-旧沥青相对复数剪切模量随时间的的分布曲线(图7)。
2、利用前式(1),对水泥乳化沥青胶浆-旧沥青相对复数剪切模量随时间的分布进行非线性拟合,获得水泥乳化沥青胶浆-旧沥青在DSR测试中的流变性呈现平衡态的时间xb为46.3h(小时),模型的拟合参数k为0.89。
3、利用前述步骤得到的界面厚度L,以及前述步骤拟合得到的参数k和xb,根据前式(7)计算得到水泥乳化沥青胶浆-旧沥青交互作用能力系数R为0.39。
以上已经描述了本发明的实施方式,上述说明是示例性的,并非穷尽性的。在不偏离所说明的实施方式的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释实施方式的方法或实际工程应用,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本发明披露的实施方式。

Claims (6)

1.一种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,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)对水泥乳化沥青胶浆-旧沥青进行PF-QNM测试,确定水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的界面厚度L;
(2)对水泥乳化沥青胶浆-旧沥青进行DSR测试,确定水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的复数剪切模量随时间的分布曲线;
(3)利用下式确定水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面交互作用能力系数R:
Figure FDA0004177054030000011
式中,参数xb为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青在DSR测试中的流变性呈现平衡态的时间,参数k为拟合参数;参数xb和参数k通过对步骤(2)中的水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的复数剪切模量随时间的分布曲线拟合得到。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)包括:
(3.1)根据步骤(2)中确定的水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的复数剪切模量随时间的分布曲线,确定水泥乳化沥青胶浆-旧沥青相对复数剪切模量随时间的分布曲线;其中,相对复数剪切模量为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青在时间x时对应的复数剪切模量M(x)与初始时刻x0对应的复数剪切模量M(x0)之比;
(3.2)利用下式对步骤(3.1)确定的水泥乳化沥青胶浆-旧沥青相对复数剪切模量随时间的分布曲线进行拟合,得到水泥乳化沥青胶浆-旧沥青在DSR测试中的流变性呈现平衡态的时间xb以及拟合参数k:
Figure FDA0004177054030000012
其中,Mf为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的平台复数剪切模量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,平台复数剪切模量为步骤(2)中的水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的复数剪切模量达到稳定后的数值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)包括:
(1.1)制备水泥乳化沥青胶浆-旧沥青试样;
(1.2)采用原子力显微镜的PF-QNM模式对步骤(1.1)的试样进行测试,得到弹性模量沿水平方向的分布数据;
(1.3)利用该分布数据绘制模量沿水平方向距离的曲线,计算该曲线的梯度变化分布区间,以该梯度变化分布区间作为水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的界面厚度L。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)包括:
(2.1)制备水泥乳化沥青胶浆-旧沥青试样;
(2.2)采用动态剪切流变仪对步骤(2.1)的试样进行间断扫描试验,得到水泥乳化沥青胶浆-旧沥青的复数剪切模量随时间的分布曲线。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,通过水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面交互作用能力系数R判断水泥乳化沥青胶浆与旧沥青界面交互作用能力强弱:交互作用能力系数R值越大,水泥乳化沥青胶浆与旧沥青的界面交互作用能力越强。
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