[发明专利]一种基于渗透理论的乳化沥青透层油渗透深度的预估方法

说明书

本发明公开了一种基于渗透理论的乳化沥青透层油渗透深度的预估方法，具体如下：采用光学接触角仪对乳化沥青透层油的接触角进行测量；采用毛细上升法测量乳化沥青透层油的表面张力；获取水泥稳定碎石的孔隙大小，并进行统一；采用密度瓶对乳化沥青透层油的密度进行测量；采用旋转粘度计对乳化沥青透层油的动力粘度进行测试，获得动力粘度值；将上述得到的接触角、表面张力、水泥稳定碎石的孔隙统一值、乳化沥青透层油的密度以及动力粘度值代入公式，即求得透层油的最大渗透深度。本发明方法能够快速预估得到乳化沥青透层油的最大渗透深度，无需长时间等待乳化沥青破乳。

技术领域

本发明涉及一种基于渗透理论的乳化沥青透层油渗透深度的预估方法，属于交通道路工程中的乳化沥青透层油渗透深度预估技术领域。

背景技术

水泥稳定碎石基层是我国高等级沥青路面普遍采用的承重层，该类基层能满足道路承重的基本性能要求，且往往采用土、石料及工业废料为主要原料，具有明显的技术、经济的优势。但是面层采用的是沥青类材料，属于柔性材料。两者在模量与性能方便存在着较大差异，与我国采用设计中认为的基、面层之间完全连续相悖。于是需要采用透层油来加强两者之间的联结，同时透层油的洒布还可以固结水泥稳定碎石基层，防止在施工过程的碾压破坏，其次起到防水的作用。

而对于透层油的施工要求中，最重要的就是关于透层油在水泥稳定碎石中的渗透深度要求，足够的渗透深度才能保证乳化沥青在道路使用过程中起到有效的功能。但是日常中都是通过实验研究透层油的渗透效果，不仅在制作水泥稳定碎石基层试件需要大量的时间，而且在后期模拟渗透的过程中，等待乳化沥青破乳，达到最终的渗透深度，都需要等待较长的时间，这对于产品渗透效果的比较和产品研发而言相对不利。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于渗透理论的乳化沥青透层油渗透深度的预估方法，通过能快速测得的表面张力以及接触角的数值进行透层油最大渗透深度的推导，从而对透层油的渗透效果有初步了解。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于渗透理论的乳化沥青透层油渗透深度的预估方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1，对乳化沥青透层油的接触角θ进行测量；

步骤2，测量乳化沥青透层油的表面张力；

步骤3，获取水泥稳定碎石的孔隙大小，并进行统一；

步骤4，对乳化沥青透层油的密度进行测量；

步骤5，对乳化沥青透层油的动力粘度进行测试，获得动力粘度值；

步骤6，将步骤1-5得到的数据代入公式即求得乳化沥青透层油在水泥稳定碎石中的最大渗透深度，其中，H表示最大渗透深度，σ表示表面张力，ρ表示乳化沥青透层油密度，g表示重力加速度，η表示动力粘度值，R_d表示水泥稳定碎石的孔隙统一值。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤1中，采用光学接触角仪对乳化沥青透层油的接触角θ进行测量。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤2中，采用毛细上升法测量表面张力，具体为：将一根内径为r的毛细管竖直插入到乳化沥青透层油中，在大气压的作用下，乳化沥青透层油在毛细管内上升，直至表面张力与毛细管内上升的液柱的重力平衡为止，由于乳化沥青透层油之间的作用力大于毛细管壁与乳化沥青透层油之间的附着力，毛细管内上升的液柱表面呈凹形，将毛细管内凹形表面视为半径为r的平面，则由Young-Laplace公式得到表面张力为：其中，σ表示表面张力，ρ表示乳化沥青透层油密度，ρ_g表示空气密度，g表示重力加速度，h表示毛细管内上升的液柱高度，r表示毛细管内径。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤3中，水泥稳定碎石的空隙统一为0.5mm。