[发明专利]基于原子力显微技术的混合料中沥青老化程度原位判别方法

说明书

本发明提供了一种基于原子力显微技术的混合料中沥青老化程度原位判别方法，其包括以下步骤：(1)、在旧路面上获取芯样，分层次切割芯样，得到不同层位的沥青混合料试件；(2)、采用“冷冻保存、低温切割”的方法对上述混合料试件进行处理，得到沥青混合料显微观测样本；(3)、对上述样本的沥青胶浆区域进行观测，得到沥青胶浆模量图；(4)、对上述模量图进行定量分析，得到沥青微尺度模量值；(5)、利用沥青微尺度模量值与宏观尺度沥青路用性能的关系，进行沥青老化程度及老化等级的划分。本发明的原位判别法操作简便易行，且可以直接判别沥青老化程度，省去了复杂的抽提回收流程，为沥青老化程度的判别提供了一种新的研究方法和思路。

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种基于原子力显微技术的混合料中沥青老化程度原位判别方法。

背景技术

废旧沥青混合料的再生利用已经受到越来越多的重视，而判别旧料中沥青的老化程度是进行旧料再生设计的前提和关键。常规的做法是先抽提回收沥青，然后进行针入度、粘度等指标测试，而抽提沥青时存在诸多缺点：循环周期长、回收效率低、需要空白试验标定、实验采用剧毒有机溶剂、存在二次老化现象、回收沥青中不可避免存在的溶剂和矿粉等杂质，这些缺点增加了沥青老化程度判别的难度和不确定性。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，目的是提供一种基于原子力显微技术的混合料中沥青老化程度原位判别方法。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于原子力显微技术的混合料中沥青老化程度原位判别方法，其包括以下步骤：

(1)、在旧路面上获取芯样，分层次切割芯样，得到不同层位的沥青混合料试件；

(2)、采用“冷冻保存、低温切割”的方法对不同层位的沥青混合料试件进行处理，得到沥青混合料显微观测样本；

(3)、对沥青混合料显微观测样本的沥青胶浆区域进行观测，得到沥青胶浆模量图；

(4)、对沥青胶浆模量图进行定量分析，得到沥青微尺度模量值；

(5)、利用沥青微尺度模量值与宏观尺度沥青路用性能的关系，进行沥青老化程度及老化等级的划分。

作为优选，步骤(1)中获取不同层位的沥青混合料试件的方法为：

(1-1)、选定待评价的旧沥青路面，用取芯机钻取路面芯样；

(1-2)、将芯样分层次切割，得到不同层位的沥青混合料试件。

作为优选，步骤(2)中获取沥青合料显微观测样本的方法为：

(2-1)、试件冷冻：将不同层位的沥青混合料试件包裹，接着冷冻至少24h；

(2-2)、试件切割：在冷却水的作用下，将不同层位的沥青混合料试件切割为沥青混合料显微观测样本；

(2-3)、试样清洗：将沥青混合料显微观测样本在5℃左右的矿泉水中清洗；

(2-4)、试样保存：除去沥青混合料显微观测样本表面的水分并将其保存，以待观测。

作为优选，步骤(3)中获取沥青胶浆模量图的方法为：

(3-1)、将沥青混合料显微观测样本中的观测区域限定为沥青胶浆区域；

(3-2)、采用原子力显微技术对沥青胶浆区域进行观测，得到沥青胶浆模量图。

作为优选，步骤(4)中获取沥青微尺度模量值的方法为：

采用原子力显微技术软件对沥青胶浆模量图进行定量分析，得到沥青微尺度模量值。