CN117606987A - 一种沥青再生剂渗透扩散性能测试装置与测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种沥青再生剂渗透扩散性能测试装置与测试方法，它涉及测试扩散效应领域。本发明解决了现有的沥青扩散试验存在与实际工程中再生剂添加工艺不符，并存在不可消除的重力因素，以及试件成型繁琐的问题。本发明的多排盛样容器水平搭设在保温装置内；每排盛样容器的沥青盛样容器和再生剂盛样容器的连接处为刻度线的0刻度处，圆扇形隔板可拆卸插装在沥青盛样容器和再生剂盛样容器的连接处；沥青盛样容器和再生剂盛样容器的开口侧分别安装有一个进样装置。步骤一：向第一盛样单元和第二盛样单元内注入沥青和再生剂；步骤二：开始扩散试验；步骤三：取出沥青盛样段与再生剂盛样段；步骤四：扩散特性的评价；本发明用于沥青再生剂渗透扩散性能测试。
Description
技术领域
本发明涉及测试扩散效应技术领域，具体涉及一种沥青再生剂渗透扩散性能测试装置与测试方法，用于绿色环保技术公路工程。
背景技术
良好的渗透扩散特性是沥青再生剂的基本性能要求，也是新旧沥青充分混合的前提。因此，研究人员一直密切关注沥青再生剂渗透扩散性能的测试和表征，并开发了一系列试验方法。其中，宏观层面的表征方法操作简单，试验成本较低，主要是通过沥青的物理指标、流变特性等沥青性能的变化间接反映再生剂扩散程度。伴随先进测试技术的引入，部分学者也尝试基于沥青的相对分子量、化学特征官能团以及化学组分变化从微观尺度评价沥青再生剂的扩散能力。随着分子模拟技术的成熟，借助分子动力学理论计算，模拟沥青再生剂分子与再生剂扩散行为并根据扩散系数评价扩散性能优劣的方法广泛应用。
然而，已有的扩散试验存在一些关键难题亟待解决：
（1）沥青/再生剂扩散的界面扩散行为实质上只限于几微米范围内，现有方法中界面扩散的样品厚度均为1-5厘米之间，不但难以控制沥青薄膜厚度，而且该沥青薄膜的厚度也不符合工程的实际扩散情况；
（2）现有试验过程中大多将再生剂倾倒于沥青上部，例如：公告号为：CN117054294A，专利名称为一种沥青再生剂扩散性能的测试装置及评价方法的发明专利，该种试验方式与实际工程中再生剂的添加方式不符，且由于不同沥青再生剂的密度不同，重力因素所导致的试验误差无法消除；
（3）试件成型繁琐，沥青样品与沥青再生剂均需单独分步骤进行制备，而且试验步骤复杂，且扩散试验结束后试件处理困难。
综上所述，现有的沥青扩散试验存在与实际工程中再生剂添加工艺不符，并存在不可消除的重力因素，以及试件成型繁琐的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的沥青扩散试验存在与实际工程中再生剂添加工艺不符，并存在不可消除的重力因素，以及试件成型繁琐的问题，进而提供一种沥青再生剂渗透扩散性能测试装置与测试方法。
本发明的技术方案是：
一种沥青再生剂渗透扩散性能测试装置包括保温装置、多排盛样容器、与盛样容器数量相同的圆扇形隔板和多个进样装置，多排盛样容器并排且水平搭设在保温装置内，盛样容器上设有刻度线；每排盛样容器均包括沥青盛样容器和再生剂盛样容器，沥青盛样容器和再生剂盛样容器同轴线布置，沥青盛样容器和再生剂盛样容器的连接处为刻度线的0刻度处，圆扇形隔板可拆卸插装在沥青盛样容器和再生剂盛样容器的连接处；沥青盛样容器和再生剂盛样容器的开口侧分别安装有一个进样装置；其中，进样装置的横截面形状为圆形，根据1个毫米单位沥青膜的厚度计算进样沥青和再生剂的质量，从进样装置的进样口同时注入，并将沥青和再生剂样品在0刻度处汇聚。
进一步地，保温装置包括保温盒体、两个挡板和温度控制面板，保温盒体为长方体盒，两个挡板分别安装在保温盒体长度方向的两端，温度控制面板安装在保温盒体上，其中，保温盒体的两侧端面上分别对称开设有卡槽。
更进一步地，保温装置还包括可推拉窗口和可推拉凸透镜窗口，可推拉窗口安装在保温盒体的底端面中部，可推拉凸透镜窗口的上端中部。
优选地，盛样容器为透明耐高温容器。
进一步地，进样装置包括第一盛样单元和第二盛样单元，第一盛样单元和第二盛样单元分别插装在沥青盛样容器和再生剂盛样容器内。
更进一步地，第一盛样单元包括第一杆体和第一活塞筒，第一活塞筒的横截面形状为圆形，第一活塞筒的端部外侧壁上对称加工有两个齿面凹坑，且在齿面凹坑同侧的第一活塞筒上加工有一个第一进液管，第一杆体插装在第一活塞筒内，并对第一活塞筒施加推力。
更进一步地，第二盛样单元包括第二杆体和第二活塞筒，第二活塞筒的横截面形状为圆形，第二活塞筒的端部外侧壁上对称加工有两个凸齿，两个凸齿插装在齿面凹坑上，且在两个凸齿同侧的第二活塞筒上加工有第二进液管，第二杆体插装在第二进液管内，并对第二活塞筒施加推力。
优选地，进样装置还包括两个单向阀，第一进液管和第二进液管内分别安装有一个单向阀。
本发明还提供了一种沥青再生剂渗透扩散性能的测试方法，它包括以下步骤：
步骤一：向第一盛样单元和第二盛样单元内注入沥青和再生剂；
步骤一一：将沥青和再生剂分别加热至流动状态；
步骤一二：打开保温装置顶部的可推拉凸透镜窗口，将防止高温混溶的圆扇形隔板插入沥青盛样容器和再生剂盛样容器顶部0刻度处的空隙；
步骤一三：由于沥青盛样容器和再生剂盛样容器的横截面形状均为圆形，根据1个毫米单位沥青膜的厚度计算出沥青和再生剂的质量，将计算好的样品按照质量从第一进液管和第二进液管注入，并推动第一杆体和第二杆体，直至沥青和再生剂样品在0刻度处汇聚；
步骤二：开始扩散试验；
步骤二一：通过温度控制面板来调整保温装置的温度为扩散试验温度；
步骤二二：在步骤二一中调整好的扩散试验温度下，保温30min；
步骤二三：将圆扇形隔板抽出，使沥青与再生剂接触；
步骤二四：开始扩散试验，即在扩散温度下，进行不同时长的扩散；
步骤三：取出沥青盛样段与再生剂盛样段；
步骤三一：扩散试验结束后，将圆扇形隔板再次插入到沥青盛样容器和再生剂盛样容器顶部0刻度处，停止加热并保温，取出沥青盛样容器和再生剂盛样容器，并冷却至室温，将沥青盛样段与再生剂盛样段拆分；
步骤三二：利用第一杆体和第二杆体将沥青盛样段的沥青按照所需厚度缓慢挤出，用于后续性能试验；
步骤四：扩散特性的评价；
用收集来的沥青样品进行软化点试验和红外光谱试验，绘制沥青软化点及再生剂特征官能团变化随扩散时长的变化曲线，以曲线斜率k为评价指标，进行扩散特性的评价，至此，完成了沥青再生剂渗透扩散性能的测试。
优选地，步骤二四中的扩散温度为40~210℃，扩散时长为10min~144h。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明针对已有渗透扩散试验及评价方法的缺点，提出了一种简易高效、准确可靠的沥青再生剂在老化沥青中渗透扩散性能的测试装置及测量方法，目的是使扩散试验条件更贴近符合实际工程，同时避免重力因素及再生剂密度对性能测试结果的影响，真实反映再生剂的渗透扩散效果，为再生剂优选及再生工艺条件的选择提供依据。
2、本发明提供的沥青再生剂在老化沥青中渗透扩散性能的测试装置和测量方法，其能够实现以下功能：
（1）本发明能够良好的对比分析不同再生剂在老化沥青再生过程中的渗透扩散能力，有助于适合的再生剂优选，提高老化沥青的再生效果。
本发明通过采用多排盛样容器来注入不同的再生剂，同时进行试验，并进行对比分析，进而获得最有的再生剂，再生剂的选择速度快，而且更加准确。而且，本发明在对沥青和再生剂进行注入时，二者是同时进行注入，无需分开注入和操作，整个测试装置结构简单，步骤少且清晰明了，而且扩散试验结束后，取出试件即可进行扩散特性的处理。
（2）本发明通过精准控制沥青膜和油膜厚度，研究扩散温度、扩散时长、沥青膜厚度等因素对扩散效果的影响程度，加深沥青再生剂扩散行为的研究。
本发明在精准控制沥青膜和油膜厚度方面，通过采用了圆筒形的横截面设计，便于快速、准确的计算出再生剂和沥青的质量，而且能够对样品的厚度进行量化，量化后的样品厚度由原来的几厘米缩短为现在的几毫米，易于控制沥青薄膜厚度，更加符合工程的实际情况。而且通过温度控制面板来调整扩散参数，便于在测试过程中，找到和发现扩散的规律和情况，加深沥青再生剂扩散行为的研究。
（3）本发明在保温装置的左右两侧的侧端面上开设有若干个圆形的卡槽，可用以设置平行试件和空白对照组；在水平方向上进行再生剂的扩撒，可避免试验过程中重力因素和不同种类再生剂密度不同的影响；防止高温混溶装置可以避免高温状态下，沥青和再生剂发生混溶，对试验结果造成干扰。
因此本发明提出的试验装置和方法不仅是判别再生剂在老化沥青中渗透扩散效果，同时能够为再生工艺条件以及再生沥青混合料性能的设计与优化提高良好的依据，试验数据可靠，试验方法操作简便，具有良好的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是保温装置的整体结构示意图；
图3是盛样容器的结构示意图，此时，盛样容器左右两侧卡装在保温装置的卡槽上；
图4是第一活塞筒和第二活塞筒连接处的结构放大图；
图5是圆扇形隔板展开状态示意图；
图6是图5收缩方向示意图；
图7是图5收缩后的结构示意图；
图8是沥青软化点随扩散时长的变化试验数据图；
图9是特征官能团指数随扩散时长的变化试验数据图。
图中：
1、保温装置；1-1、保温盒体；2、挡板；3、温度控制面板；4、可推拉窗口；5、可推拉凸透镜窗口；6、卡槽；7、沥青盛样容器；8、再生剂盛样容器；9、圆扇形隔板；9-1、直骨架；9-2、环形骨架；9-3、骨膜；9-4、收缩柄；10、第一杆体；11、第一活塞筒；12、齿面凹坑；13、第一进液管；14、第二杆体；15、第二活塞筒；16、凸齿；17、第二进液管；18、单向阀；19、孔隙。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式包括保温装置1、多排盛样容器、与盛样容器数量相同的圆扇形隔板9和多个进样装置，多排盛样容器并排且水平搭设在保温装置1内，盛样容器上设有刻度线；每排盛样容器均包括沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8，沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8同轴线布置，沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8的连接处为刻度线的0刻度处，圆扇形隔板9可拆卸插装在沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8的连接处；沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8的开口侧分别安装有一个进样装置；其中，进样装置的横截面形状为圆形，根据1个毫米单位沥青膜的厚度计算进样沥青和再生剂的质量，从进样装置的进样口同时注入，并将沥青和再生剂样品在0刻度处汇聚。
本实施方式中的盛样容器为带有精准刻度的圆筒形容器，圆筒形容器的直径大小与保温装置1上的卡槽6上的圆形开孔大小一致，盛样容器穿过卡槽6并为盛样容器提供相应的支撑。
本实施方式中的进样装置是从盛样容器的两端分别置入圆筒形容器，通过移动进样装置上的第一盛样单元和第二盛样单元至一定刻度处，即可实现沥青试样厚度和再生剂试样厚度的精准控制。
另外，本实施方式中圆扇形隔板9的作用是防止高温混溶，在实际使用时，圆扇形隔板9的结构原理可选用以下两种形式：
第一种：折叠扇的形式。扇骨上粘贴有柔性的耐高温骨膜，其中，骨膜优选耐高温的温度能够达到130°-200°的材料。
第二种：雨伞式隔板。其结构如图5至图7所示，圆扇形隔板9包括直骨架9-1、环形骨架9-2、骨膜9-3和收缩柄9-4，直骨架9-1的数量为四根，四根直骨架9-1的一端聚集在一起，四根直骨架9-1的另一端呈向外辐射状设置，环形骨架9-2的一端与四根直骨架9-1的一端连接，环形骨架9-2的另一端依次绕过四根直骨架9-1的另一端后与环形骨架9-2的一端汇合并围合呈圆扇形骨架，骨膜9-3粘贴在圆扇形骨架上。其中，骨膜9-3为耐高温柔性膜，圆扇形骨架为柔性骨架。收缩柄9-4的下端与圆扇形骨架连接，且圆扇形骨架在收缩柄9-4的控制下，能够收缩至收缩柄9-4内，当再次按动开关时，圆扇形骨架释放势能展开。其收缩原理与自动开合的雨伞相同，此处不再赘述。实际使用时，圆扇形隔板9插装在沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8连接处的0刻度处顶点位置的孔隙19进入，将沥青和再生剂进行阻隔。
具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的保温装置1包括保温盒体1-1、两个挡板2和温度控制面板3，保温盒体1-1为长方体盒，两个挡板2分别安装在保温盒体1-1长度方向的两端，温度控制面板3安装在保温盒体1-1上，其中，保温盒体1-1的两侧端面上分别对称开设有卡槽6。
如此设置，本实施方式的加热保温装置为一水平朝向的长方形容器，之所以采用长方形容器并水平布置，是为了避免现有试验过程中大多将再生剂倾倒于沥青上部，与实际工程中再生剂的添加方式不符，且不同沥青再生剂的密度不同，重力因素所导致的试验误差无法消除的问题，当本实施方式中的盛样容器水平布置时，能够消除因重力原因产生的试验误差，使得试验结果更加准确。
另外，本实施方式中的保温盒体1-1左右两端设有可自由开启、关闭的挡板2，能形成密闭空间，用于试验过程中的加热保温。
本实施方式中的保温盒体1-1左右两端设有带若干圆孔的卡槽6，用以固定和支撑盛样容器。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
优选地，卡槽6上的圆形开孔的尺寸为0.1~20cm，圆形开孔个数为2~10，可根据平行试件的数量要求自行设定。
具体实施方式三：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的保温装置1还包括可推拉窗口4和可推拉凸透镜窗口5，可推拉窗口4安装在保温盒体1-1的底端面中部，可推拉凸透镜窗口5的上端中部。
如此设置，本实施方式中的可推拉凸透镜窗口5，用以从外部观察圆筒形容器内活塞到达处的刻度值，以精准控制样品进量；可推拉窗口4通过打开窗口可以随时取样，测试过程更加方便和灵活。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式的盛样容器为透明耐高温容器。
如此设置，便于能够清楚的观察整个测试过程，也便于针对不同的再生剂测试进行对比。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式的进样装置包括第一盛样单元和第二盛样单元，第一盛样单元和第二盛样单元分别插装在沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8内。
如此设置，便于提高测试效率，结构简单，一次可同时对沥青和再生剂进行注入，试验操作高效简单、试验结果精确可信。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图3至图4说明本实施方式，本实施方式的第一盛样单元包括第一杆体10和第一活塞筒11，第一活塞筒11的横截面形状为圆形，第一活塞筒11的端部外侧壁上对称加工有两个齿面凹坑12，且在齿面凹坑12同侧的第一活塞筒11上加工有一个第一进液管13，第一杆体10插装在第一活塞筒11内，并对第一活塞筒11施加推力。
如此设置，齿面凹坑12便于与凸齿16之间进行凹凸配合，起到了定位和连接的作用。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图3至图4说明本实施方式，本实施方式的第二盛样单元包括第二杆体14和第二活塞筒15，第二活塞筒15的横截面形状为圆形，第二活塞筒15的端部外侧壁上对称加工有两个凸齿16，两个凸齿16插装在齿面凹坑12上，且在两个凸齿16同侧的第二活塞筒15上加工有第二进液管17，第二杆体14插装在第二进液管17内，并对第二活塞筒15施加推力。
如此设置，盛样容器的圆筒形容器可分为长度相同的两段，沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8分别用来盛装沥青和再生剂，且沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8在0刻度处相互齿合拼接；0刻度顶点位置设有狭小孔隙19，用以插入圆扇形隔板9。
其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图4说明本实施方式，本实施方式的进样装置还包括两个单向阀18，第一进液管13和第二进液管17内分别安装有一个单向阀18。
如此设置，便于注入沥青和再生剂之后，在对沥青和再生剂进行推压时，不会漏液。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九：结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式的测试方法，它包括以下步骤：
步骤一：向第一盛样单元和第二盛样单元内注入沥青和再生剂；
步骤一一：将沥青和再生剂分别加热至流动状态；
步骤一二：打开保温装置1顶部的可推拉凸透镜窗口5，将防止高温混溶的圆扇形隔板9插入沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8顶部0刻度处的孔隙19；
步骤一三：由于沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8的横截面形状均为圆形，根据1个毫米单位沥青膜的厚度计算出沥青和再生剂的质量，将计算好的样品按照质量从第一进液管13和第二进液管17注入，并推动第一杆体10和第二杆体14，直至沥青和再生剂样品在0刻度处汇聚；其中，沥青和再生剂样品量优选根据0.2~50mm的沥青膜和油膜厚度进行计算；
步骤二：开始扩散试验；
步骤二一：通过温度控制面板3来调整保温装置1的温度为扩散试验温度；
步骤二二：在步骤二一中调整好的扩散试验温度下，保温30min；
步骤二三：将圆扇形隔板9收缩，随后从狭小孔隙19中抽出，使沥青与再生剂接触；
步骤二四：开始扩散试验，即在扩散温度下，进行不同时长的扩散；
步骤三：取出沥青盛样段与再生剂盛样段；
步骤三一：扩散试验结束后，将圆扇形隔板9再次插入到沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8顶部0刻度处，停止加热并保温，取出沥青盛样容器7和再生剂盛样容器8，并冷却至室温，将沥青盛样段与再生剂盛样段拆分；
步骤三二：利用第一杆体10和第二杆体14将沥青盛样段的沥青按照所需厚度缓慢挤出，用于后续性能试验；
步骤四：扩散特性的评价；
用收集来的沥青样品进行软化点试验和红外光谱试验；
绘制沥青软化点及再生剂特征官能团变化随扩散时长的变化曲线，以曲线斜率k为评价指标，进行扩散特性的评价，沥青再生剂特征官能团可选择与石油沥青相比，再生剂独有的特征吸收峰；如果没有，可以通过再生剂改性引入特定的官能团进行标记；
沥青红外检测采用衰减全反射模式（ATR），适合于沥青表面的无损检测；
至此，完成了沥青再生剂渗透扩散性能的测试。
具体实施方式十：结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式的步骤二四中的扩散温度为40~210℃，扩散时长为10min~144h。如此设置，该扩散温度能够实现中温扩散和高温扩散，且实际工程中施工温度不超过200℃，便于满足实际施工需求。其它组成和连接关系与具体实施方式九相同。
实施例：
一种沥青再生剂在老化沥青表面扩散性能的测量方法，具体实施例步骤如下：
步骤一：将沥青和再生剂分别加热至流动状态，打开保温装置顶部的可推拉窗口，将防止高温混溶装置的圆扇形隔板插入圆筒形容器顶部0刻度处的空隙；将一定质量（根据1mm沥青膜厚度计算）的样品从进样口注入，并推动两端活塞至沥青和再生剂样品在0刻度处汇聚；
步骤二：调整保温装置的温度为80℃，在该温度下保持30±5min后，通过开关将圆扇形隔板收缩，随后从狭小空隙抽出，使沥青与再生剂接触；开始扩散试验，即在扩散温度下，进行12h、24h、36h以及48h等不同时长的扩散；
步骤三：扩散试验结束后，将圆扇形隔板再次插入到沥青盛样容器和再生剂盛样容器顶部0刻度处，停止加热并保温，取出沥青盛样容器和再生剂盛样容器，并冷却至室温，将沥青盛样段与再生剂盛样段拆分；利用第一杆体和第二杆体将沥青盛样段的沥青按照所需厚度缓慢挤出，用于后续性能试验；
步骤四：用收集来的沥青样品进行软化点试验和红外光谱试验，绘制沥青软化点随扩散时长的变化曲线，以曲线斜率绝对值k1为评价指标，进行扩散特性的评价。
步骤五：以特征吸收峰的峰面积为依据进行定量分析，根据公式I=A特征/A参考计算特征官能团的基团指数；基于I=k×t+B的函数形式（I表示基团指数，基团是沥青再生剂独有的特征官能团，或者是为了标记再生剂而引入的特征官能团。t是扩散时间，基团指数随扩散时间变化，该表达式是线性拟合公式，k是线性拟合后的斜率），对不同扩散时间t对应的基团指数进行数据拟合，获得表征再生剂扩散程度的指标系数k2。
通过上述方法分别测试六种沥青再生剂（RA1、RA2、RA3、RA4、RA5和RA6）在老化沥青表面的扩散性能。为了说明本实施例的方法得到的数据具有良好的规律性，结果准确可靠，特将扩散试验相应试验结果列出，不同再生剂扩散过程中，软化点和再生剂特征官能团指数随扩散时长的变化如图8和图9。图8和图9均为试验数据图，也是散点图，每条线是每种再生剂的散点数据线性拟合后的结果，其中，不同线型代表了不同再生剂。线段的斜率代表再生剂扩散效率，便于直接对比出不同再生剂的扩散性能。
其中，图8（a）表示沥青再生剂为RA1时，沥青软化点随扩散时长的变化试验数据图；图8（b）表示沥青再生剂为RA2时，沥青软化点随扩散时长的变化试验数据图；图8（c）表示沥青再生剂为RA3时，沥青软化点随扩散时长的变化试验数据图；图8（d）表示沥青再生剂为RA4时，沥青软化点随扩散时长的变化试验数据图；图8（e）表示沥青再生剂为RA5时，沥青软化点随扩散时长的变化试验数据图；图8（f）表示沥青再生剂为RA6时，沥青软化点随扩散时长的变化试验数据图；
图9（a）表示沥青再生剂为RA1时，特征官能团指数随扩散时长的变化试验数据图；图9（b）表示沥青再生剂为RA2时，特征官能团指数随扩散时长的变化试验数据图；图9（c）表示沥青再生剂为RA3时，特征官能团指数随扩散时长的变化试验数据图；图9（d）表示沥青再生剂为RA4时，特征官能团指数随扩散时长的变化试验数据图；图9（e）表示沥青再生剂为RA5时，特征官能团指数随扩散时长的变化试验数据图；图9（f）表示沥青再生剂为RA6时，特征官能团指数随扩散时长的变化试验数据图。
本发明以上图曲线中的斜率k的绝对值为评价指标，即软化点变化率k1和再生剂特征官能团指数变化率k2汇总于表1和表2。
表1 不同沥青再生剂软化点变化率k1
| 沥青再生剂 | RA1 | RA2 | RA3 | RA4 | RA5 | RA6 |
| 软化点变化率k1(℃/h) | 0.050 | 0.028 | 0.036 | 0.040 | 0.081 | 0.033 |
表2 不同沥青再生剂特征官能团指数变化率k2
| 沥青再生剂 | RA1 | RA2 | RA3 | RA4 | RA5 | RA6 |
| 指数变化率k2 | 0.0015 | 0.0006 | 0.0010 | 0.0012 | 0.0018 | 0.0007 |
如表1~2所示，变化率k1和k2的值越大，沥青再生剂的渗透扩散性能越强。因此，基于六种沥青再生剂的对比，可知六种沥青再生剂扩散性能优劣顺序表现为RA5＞RA1＞RA4＞RA3＞RA6＞RA2。采用软化点变化率和特征官能团指数变化率分别在宏、微观尺度上对不同沥青再生剂的扩散性能进行评价，所得到的结论一致，有效的验证了本试验方法的准确性、合理性与可靠性。
以上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精神和范围。
Claims (6)
1.一种沥青再生剂渗透扩散性能测试装置，其特征在于：它包括保温装置（1）、多排盛样容器、与盛样容器数量相同的圆扇形隔板（9）和多个进样装置，
多排盛样容器并排且水平搭设在保温装置（1）内，盛样容器上设有刻度线；
每排盛样容器均包括沥青盛样容器（7）和再生剂盛样容器（8），沥青盛样容器（7）和再生剂盛样容器（8）同轴线布置，沥青盛样容器（7）和再生剂盛样容器（8）的连接处为刻度线的0刻度处，圆扇形隔板（9）可拆卸插装在沥青盛样容器（7）和再生剂盛样容器（8）的连接处；
沥青盛样容器（7）和再生剂盛样容器（8）的开口侧分别安装有一个进样装置；
其中，进样装置的横截面形状为圆形，根据1个毫米单位沥青膜的厚度计算进样沥青和再生剂的质量，从进样装置的进样口同时注入，并将沥青和再生剂样品在0刻度处汇聚；
保温装置（1）包括保温盒体（1-1）、两个挡板（2）和温度控制面板（3），保温盒体（1-1）为长方体盒，两个挡板（2）分别安装在保温盒体（1-1）长度方向的两端，温度控制面板（3）安装在保温盒体（1-1）上，其中，保温盒体（1-1）的两侧端面上分别对称开设有卡槽（6）；
进样装置包括第一盛样单元和第二盛样单元，第一盛样单元和第二盛样单元分别插装在沥青盛样容器（7）和再生剂盛样容器（8）内；
第一盛样单元包括第一杆体（10）和第一活塞筒（11），第一活塞筒（11）的横截面形状为圆形，第一活塞筒（11）的端部外侧壁上对称加工有两个齿面凹坑（12），且在齿面凹坑（12）同侧的第一活塞筒（11）上加工有一个第一进液管（13），第一杆体（10）插装在第一活塞筒（11）内，并对第一活塞筒（11）施加推力；
第二盛样单元包括第二杆体（14）和第二活塞筒（15），第二活塞筒（15）的横截面形状为圆形，第二活塞筒（15）的端部外侧壁上对称加工有两个凸齿（16），两个凸齿（16）插装在齿面凹坑（12）上，且在两个凸齿（16）同侧的第二活塞筒（15）上加工有第二进液管（17），第二杆体（14）插装在第二进液管（17）内，并对第二活塞筒（15）施加推力。
2.根据权利要求1所述的一种沥青再生剂渗透扩散性能测试装置，其特征在于：保温装置（1）还包括可推拉窗口（4）和可推拉凸透镜窗口（5），可推拉窗口（4）安装在保温盒体（1-1）的底端面中部，可推拉凸透镜窗口（5）安装在保温盒体（1-1）的上端中部。
3.根据权利要求2所述的一种沥青再生剂渗透扩散性能测试装置，其特征在于：盛样容器为透明耐高温容器。
4.根据权利要求3所述的一种沥青再生剂渗透扩散性能测试装置，其特征在于：进样装置还包括两个单向阀（18），第一进液管（13）和第二进液管（17）内分别安装有一个单向阀（18）。
5.一种采用权利要求4中所述的一种沥青再生剂渗透扩散性能测试装置的测试方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一：向第一盛样单元和第二盛样单元内注入沥青和再生剂；
步骤一一：将沥青和再生剂分别加热至流动状态；
步骤一二：打开保温装置（1）顶部的可推拉凸透镜窗口（5），将防止高温混溶的圆扇形隔板（9）插入沥青盛样容器（7）和再生剂盛样容器（8）顶部0刻度处的空隙；
步骤一三：由于沥青盛样容器（7）和再生剂盛样容器（8）的横截面形状均为圆形，根据1个毫米单位沥青膜的厚度计算出沥青和再生剂的质量，将计算好的样品按照质量从第一进液管（13）和第二进液管（17）注入，并推动第一杆体（10）和第二杆体（14），直至沥青和再生剂样品在0刻度处汇聚；
步骤二：开始扩散试验；
步骤二一：通过温度控制面板（3）来调整保温装置（1）的温度为扩散试验温度；
步骤二二：在步骤二一中调整好的扩散试验温度下，保温30min；
步骤二三：将圆扇形隔板（9）抽出，使沥青与再生剂接触；
步骤二四：开始扩散试验，即在扩散温度下，进行不同时长的扩散；
步骤三：取出沥青盛样段与再生剂盛样段；
步骤三一：扩散试验结束后，将圆扇形隔板（9）再次插入到沥青盛样容器（7）和再生剂盛样容器（8）顶部0刻度处，停止加热并保温，取出沥青盛样容器（7）和再生剂盛样容器（8），并冷却至室温，将沥青盛样段与再生剂盛样段拆分；
步骤三二：利用第一杆体（10）和第二杆体（14）将沥青盛样段的沥青按照所需厚度缓慢挤出，用于后续性能试验；
步骤四：扩散特性的评价；
用收集来的沥青样品进行软化点试验和红外光谱试验，绘制沥青软化点及再生剂特征官能团变化随扩散时长的变化曲线，以曲线斜率k为评价指标，进行扩散特性的评价，至此，完成了沥青再生剂渗透扩散性能的测试。
6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于：步骤二四中的扩散温度为40~210℃，扩散时长为10min~144h。
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