[发明专利]一种利用纳米Fe3

说明书

本发明公开一种利用纳米Fe₃O₄定量表达新旧沥青界面融合程度的方法，包括以下步骤：步骤一：将基质沥青加热至150℃，保持恒温，按质量掺量加入经过表面改性后的纳米Fe₃O₄粉末，并使用搅拌机搅拌30min，形成均质的示踪沥青作为新沥青，Fe₃O₄和基质沥青的质量比为1∶50；步骤二：将新、旧沥青分别加热至流动状态，将旧沥青浇入铝制离析管内，随即将新沥青浇入已盛有旧沥青的铝制离析管内，将盛满新旧沥青试样的离析管开口端向内折叠两到三层，获得新旧沥青融合渗透试件。

技术领域

本发明涉及利用纳米Fe₃O₄定量表达新旧沥青界面融合程度的方法，属于沥青路面再生技术领域。

背景技术

在路面服役期内，受到水、光、热等外界环境综合作用，沥青逐渐变硬变脆，从而产生裂缝、坑槽等众多路面病害而不得不对路面进行翻修重建。由于绿色环保理念的深入，石油资源的不可再生性，以及产生的废旧料处理成本高，道路工作者提出将废旧料破碎强化后重新投入到沥青路面使用中，可实现旧料的重复利用，但是旧料的利用率却不理想。目前厂拌热再生是使用广泛、相对成熟的沥青混合料再生技术，其中新旧沥青融合渗透能力决定了旧料的利用率。

对于新旧沥青融合渗透的定量表达，很多学者提出了许多新颖的想法。常规的方法是比较新沥青、旧沥青和再生沥青的针入度值、动力粘度值、复数模量等的变化，或者利用先进仪器观测新旧沥青、再生沥青的官能团、分子量或者形貌特征，来表征新旧沥青的融合程度，此种方法的不足在于：(1)不能准确知道再生沥青中新旧沥青之间的比例关系；(2)沥青成分分析部分需要检测人员具有化学相关的知识背景；(3)大部分的再生沥青都采用离心法进行抽提，操作程序复杂漫长，含杂质较多，且三氯乙烯为可燃液体，存在安全隐患。因此亟需提出一种方便快捷且准确评价新旧沥青融合程度的方法。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题与不足，本发明提供一种检测方便、快捷且精确的定量表征新旧沥青融合程度的方法。

技术方案：一种利用纳米Fe₃O₄定量表达新旧沥青界面融合程度的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将基质沥青加热至150℃，保持恒温，按质量掺量加入经过表面改性后的纳米Fe₃O₄粉末，并使用搅拌机搅拌30min，形成均质的示踪沥青作为新沥青，Fe₃O₄和基质沥青的质量比为1∶50；

步骤二：新沥青加热至150℃，旧沥青加热至100℃，将加热后的旧沥青浇入铝制离析管内，随即将加热后的新沥青浇入已盛有旧沥青的铝制离析管内，获得新旧沥青融合渗透试件；

步骤三：将制备好的新旧沥青融合渗透试件放入烘箱内，在设定温度和时间下保温后取出放入到5℃的恒温水浴箱中冷却2h；

步骤四：将冷却后的试件取出并擦干水分，沿离析管中轴线横向切割成两等份，并从盛有旧沥青的半截离析管切割面进行取样，样品满足扫描电子显微镜试验观测要求的大小；

步骤五：进行扫描电子显微镜微观观测，根据试验中铁元素的分布确定新旧沥青融合渗透状态；

步骤六：提取新旧沥青的定量指标，根据能谱仪试验，测定新沥青中示踪剂特有元素Fe元素的质量百分数和沥青特征元素C元素的质量百分数，同时测定融合沥青中Fe元素和C元素质量百分数，然后根据下式(1)计算新旧沥青融合程度：

其中：

D-新沥青与融合沥青质量百分数之比，即融合程度(％)；

Fe₁-新沥青中Fe元素的质量百分数(％)；