[发明专利]一种基于动态剪切流变试验的集料-胶浆弱边界层性能测试方法

摘要

一种基于动态剪切流变试验的集料‑胶浆弱边界层性能测试方法，本发明涉及一种路面材料性能测试方法。解决现有沥青混合料多尺度力学特性研究中缺少对集料‑胶浆界面弱边界层性能表征的问题。方法：首先将粘有岩石基板的上基板及粘有岩石基板的下基板安装在动态剪切流变仪内，然后将试验环境仓温度升温，再将胶浆试件置于流变仪下基板的岩石基板上，将胶浆试件厚度压缩至L1，试验测试胶浆试件的动态剪切复数模量G1，测试其他待测胶浆厚度Li的动态剪切复数模量Gi，通过L1～Li、G1～Gi计算各L/G比值，绘制L/G‑L曲线图，并按照公式进行非线性拟合，然后得到岩石集料‑胶浆弱边界层性能表征参数α、A。

主权项

一种基于动态剪切流变试验的集料‑胶浆弱边界层性能测试方法，其特征在于一种基于动态剪切流变试验的集料‑胶浆弱边界层性能测试方法是按以下步骤进行：一、将矿粉置于温度为100℃～110℃的烘箱中烘干，然后将烘干后的矿粉与沥青分别置于温度为155℃～165℃的烘箱中，加热4h～6h，得到加热矿粉和加热沥青；二、将加热沥青置于温度为155℃～165℃的恒温容器中，在搅拌速度为350r/min～450r/min的条件下，将加热矿粉逐份加入到加热沥青中，搅拌均匀，得到沥青胶浆；所述的加热矿粉与加热沥青的质量比为(0.8～1.2):1；三、将沥青胶浆制成圆饼状，然后干燥冷却，得到胶浆试件；当试验测试温度高于35℃时，胶浆试件直径为25mm；当试验测试温度低于35℃时，胶浆试件直径为8mm；四、将天然岩石切割成上下表面平行的岩石板，然后用金刚砂或碳化硅磨料对岩石板上下表面进行精细抛光，得到抛光后的岩石板；所述的抛光后的岩石板厚度为5mm～8mm；五、用电动取芯机对抛光后的岩石板进行取芯，得到芯样，然后用锉手动磨去芯样上不规则残片，得到圆柱形岩石芯样；所述的圆柱形岩石芯样的直径与胶浆试件的直径相同；六、用水清洗圆柱形岩石芯样并常温下干燥，得到水洗后的岩石芯样，然后用易挥发有机溶剂浸泡水洗后的岩石芯样，最后干燥备用，得到岩石基板；七、用环氧树脂胶黏剂将两个岩石基板分别粘接在动态剪切流变仪的上下基板表面，常温固化，得到粘有岩石基板的上基板及粘有岩石基板的下基板；八、将粘有岩石基板的上基板及粘有岩石基板的下基板安装在动态剪切流变仪内，粘有岩石基板的上基板中岩石基板向下设置，粘有岩石基板的下基板中岩石基板向上设置，且两个岩石基板中心对称，然后对动态剪切流变仪进行惯性矩、摩擦和基板位置矫正后，最后将试验环境仓温度升温至高于胶浆试件中沥青软化点温度；九、将胶浆试件置于动态剪切流变仪下基板的岩石基板上，设待测胶浆厚度为L1，所述的胶浆试件厚度为L1+250μm，首先向下调节动态剪切流变仪的上基板，使得胶浆试件厚度压缩至L1+50μm，再将试验环境仓温度调节至试验测试温度，用酒精灯加热刮刀，用热刮刀刮除边缘挤出的胶浆，直至刮除后的胶浆边缘为平滑圆柱侧面，然后向下调节动态剪切流变仪的上基板，将胶浆试件厚度压缩至L1；所述的L1≤1000μm；十、关闭动态剪切流变仪试验环境仓门，然后将试验环境仓在试验测试温度下保温至少600s，再对动态剪切流变仪设置试验条件，然后试验测试胶浆试件的动态剪切复数模量G1，试验完成后，将试验环境仓温度升温至高于胶浆试件中沥青软化点温度，用易挥发有机溶剂清理两个岩石基板表面；十一、重复步骤九和步骤十测试待测胶浆厚度Li的动态剪切复数模量Gi，所述的i＞1；十二、通过L1～Li、G1～Gi计算各L/G比值，绘制L/G‑L曲线图，并按照公式(1)进行非线性拟合，然后得到岩石集料‑胶浆弱边界层性能表征参数α、A；L＝待测胶浆厚度，单位μm，G＝胶浆试件的动态剪切复数模量，单位MPa，α＝岩石集料‑胶浆交互作用影响因子，单位μm‑1，A＝岩石集料‑胶浆界面动态模量，单位MPa。