[发明专利]一种基于小角中子散射技术的沥青三维微观结构确定方法

摘要

本发明提供了一种基于小角中子散射技术的沥青三维微观结构确定方法，属于沥青微观结构确定方法技术领域。本发明方法包括如下步骤：首先利用流变仪及两个石英片或蓝宝石片制备直径为25mm厚度为1mm的沥青样品，然后利用小角中子散射谱仪对沥青样品进行测试，获取绝对散射强度曲线；最后根据强度曲线和材料结构形式选择沥青微观结构模型，计算沥青三维微观结构特征参数。本发明可以精确表征沥青材料的三维微观结构至纳米级，并计算出沥青质直径、胶质厚度以及分形维数等结构参数，有助于了解沥青的微观结构组成单元，为解释沥青宏观流变特性提供理论依据，对沥青的改性、评价、设计以及替代材料的开发具有重要意义。

主权项

1.一种基于小角中子散射技术的沥青三维微观结构确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将沥青置于烘箱中加热至流动状态，向硅胶模具中浇入沥青，冷却至室温；步骤二：将直径25mm的平行板安装在动态剪切流变仪上，然后将两个石英片或蓝宝石片放置在下平行板上进行归零；步骤三：取下步骤二中的两个石英片或蓝宝石片，将步骤一中的沥青放置在两个石英片或蓝宝石片之间，将其置于流变仪的下平行板上，向下调节流变仪的上平行板，将沥青试件进行压缩；步骤四：将耐高温密封胶涂覆在石英片或蓝宝石片四周，制得沥青测试样品；步骤五：将所制沥青测试样品及单独的石英片或蓝宝石片安装至小角中子散射谱仪样品台，调节试验温度，且在该温度下对样品进行保温，然后测试样品的散射信号；步骤六：利用IGOR软件处理步骤五获取的试验数据，获取沥青样品的绝对散射强度曲线I(Q)；步骤七：利用沥青四组分分离装置分离出沥青的四组分，称取沥青中胶质、沥青质、饱和酚、芳香酚的质量，计算出四组分的质量分数，结合四组分的密度，计算四组分体积分数；步骤八：利用元素分析仪和凝胶渗透色谱分别测出沥青四组分的元素含量和分子量，计算出沥青四组分的分子式，结合体积分数计算相应的散射长度密度；步骤九：根据I(Q)曲线和材料微观形貌选择合适的三维结构模型，利用SASVIEW软件计算沥青三维微观结构特征参数。