[发明专利]可施加损伤FTIR沥青试件制备机及复数剪切模量预测方法

说明书

技术领域

本发明属于道路工程建设技术领域，涉及表征沥青结合料流变特性的测试技术。

背景技术

随着我国经济建设的飞速发展，沥青路面以其行车舒适、平稳、振动小、噪音低和便于维修养护等诸多优点，在我国道路建设工程中备受青睐。然而，由于沥青路面服役环境及交通荷载的影响，沥青结合料路用性能会逐渐衰减，引起诸多病害如：裂缝、麻面、坑槽和唧浆等病害，缩短了沥青路面的使用寿命，增加了沥青路面的维护频率，提高了维修和养护成本，甚至影响交通运输的畅通和行车安全。

沥青结合料的化学组分变化和流变特性对其路用性能的优劣起关键作用，在国内外一直是道路建筑材料研究的热点问题。由于沥青结合料的结构及其性状，一般运用于纯物质的测试方法表征沥青结合料非常困难，傅里叶变换红外光谱(FT-IR)作为一种广泛使用的测试手法引起大量学者的关注和研究。利用FT-IR测试技术从微观的角度定性的分析和研究沥青结合料老化前后的结构以及化学组分的变化，在国内外取得了一些令人瞩目的成果。但是，目前国内外对于沥青结合料的红外光谱数据定量分析尚无统一的标准，且将现代测试结构表征与传统性能测试方法结合起来，建立沥青结合料损伤前后化学组分变化与流变特性参数之间的关系研究尚属空白。

发明内容

本发明的目的是提供一种可施加损伤FTIR沥青试件制备机及复数剪切模量预测方法。

本发明是可施加损伤FTIR沥青试件制备机及复数剪切模量预测方法，可施加损伤FTIR沥青试件制备机，包括加热装置、皮护脚3，可调节平衡支架4，固定螺栓5，连接扣6，托圈7，钢丝网8，护圈9，水平仪10，耐高温玻璃片11，载玻片12，隔尘装置，所述加热装置包括垫块1，加热炉2，置于耐高温玻璃片11的下方进行加热；所述皮护脚3安装在可调节平衡支架4的下端部；所述固定螺栓5安置在可调节平衡支架4的上半部；所述托圈7与可调节平衡支架4通过连接扣6连接；所述护圈9与钢丝网8连接成整体置于托圈7上；所述耐高温玻璃片11置于钢丝网8上；所述载玻片12和水平仪10置于耐高温玻璃片11上；所述隔尘装置包括试样盛放桶14、隔尘盖15。

本发明的复数剪切模量预测方法，其步骤为：

(1)可施加损伤的沥青结合料FT-IR试件制备；

(2)沥青结合料FT-IR测试；

(3)FT-IR沥青结合料红外谱图特征官能团含量的定量计算；

(4)沥青结合料复数剪切模量预测。

本发明的有益之处是：简单易行，可操作性强，便于推广，能建立沥青结合料损伤前后流变学指标和化学官能团含量变化之间的关系，可将沥青结合料的化学分析与路面使用性能联系起来，对沥青结合料的路用性能评价具有重要的意义。

附图说明

图1为本发明的沥青试件制备机的结构示意图，图2为隔尘装置结构示意图，图3为托圈的正视图，图4为本发明制得的可施加损伤条件FT-IR沥青试件示意图，图5为吸收峰两侧最低点的切线为校正基线计算特征吸收峰的峰面积示意图，图6为沥青结合料复数剪切模量实测值与预测值分析图。附图标记及对应名称为：1—垫块、2—加热炉、3—皮护脚、4—可调节平衡支架、5—固定螺栓、6—连接扣、7—托圈、8—钢丝网、9—护圈、10—水平仪、11—耐高温玻璃片、12—载玻片、13—沥青结合料、14—试样盛放桶、15—隔尘盖。

具体实施方式

本发明是可施加损伤FTIR沥青试件制备机及复数剪切模量预测方法，如图1、图2所示，可施加损伤FTIR沥青试件制备机，包括加热装置、皮护脚3，可调节平衡支架4，固定螺栓5，连接扣6，托圈7，钢丝网8，护圈9，水平仪10，耐高温玻璃片11，载玻片12，隔尘装置，所述加热装置包括垫块1，加热炉2，置于耐高温玻璃片11的下方进行加热；所述皮护脚3安装在可调节平衡支架4的下端部；所述固定螺栓5安置在可调节平衡支架4的上半部；所述托圈7与可调节平衡支架4通过连接扣6连接；所述护圈9与钢丝网8连接成整体置于托圈7上；所述耐高温玻璃片11置于钢丝网8上；所述载玻片12和水平仪10置于耐高温玻璃片11上；所述隔尘装置包括试样盛放桶14、隔尘盖15。

如图1所示，所述耐高温玻璃片11厚度为5mm，所述载玻片12宽为25.4±1″mm、长为75.6±3″mm、厚为1～1.2mm。

如图1、图3所示，所述托圈7为空心圆形，下部托楞的长为25mm，托圈上部外沿向外翻制，长为10mm，所述护圈9的直径比托圈的直径小3mm。

如图4所示，沥青试件成型后沥青结合料摊铺膜厚度一致。