[发明专利]一种测试沥青材料动态表面能参数的方法

摘要

本发明公开了一种测试沥青材料动态表面能参数的方法。选取已知表面能参数的四种化学试剂，分别将其缓慢地滴定到沥青膜表面；在趋向下滑但处于静止的极限附近记录此时的前进接触角、后退接触角。根据沥青表面能参数，求解前进、后退过程中沥青的内聚能大小，再结合集料的表面能参数，求解前进、后退过程中沥青与集料的粘附能大小；利用前进过程的表面能评价沥青混合料的愈合性能和水稳定性能，后退过程的表面能评价沥青混合料的开裂性能，量化粘附性能，优选道路材料。本发明提出采用静滴倾斜的方法测试沥青的动态表面能参数，并将其对应沥青混合料的愈合、开裂及水稳定性能，其无论从测试方法的合理性、误差控制还是试验操作上较现有试验方法具有一定的优势。

主权项

1.测试沥青材料动态表面能参数的方法，其特征在于包括以下步骤：1)将沥青加热至流动状态，均匀涂膜到洁净的玻片上，制备成沥青涂膜玻片，置于20℃的干燥箱中养生24h～72h；2)相对于水平线倾斜30°放置在光学接触角仪内部，调整窗口在显示屏上显示沥青膜的表面；3)选取已知表面能参数的四种化学试剂，分别将其缓慢地滴定到沥青膜表面；滴定试剂的体积增加使得沥青膜上的液滴会趋向缓慢的下滑状态，在趋向下滑但处于静止的极限附近记录此时的临界滴定体积，使用曲线拟合液滴的外部轮廓，使用直线拟合液滴的下滑轨迹，然后采用角度工具测量出液滴边缘的两条切线与下滑直线的夹角，这两个夹角即为沥青与试剂的接触角；其中，处于斜面下方位置的接触角为前进接触角，处于斜面上方位置的接触角为后退接触角；4)建立沥青材料分别与四种试剂的接触角θ、试剂的内聚能以及沥青与试剂的粘附能之间的平衡方程：其中：γ_L,分别为试剂的表面能总量、表面能非极性分量、极性酸分量、极性碱分量，单位ergs/cm²；分别为沥青材料的表面能非极性分量、极性酸分量、极性碱分量，单位ergs/cm²；θ为沥青与试剂的接触角；分别将前进、后退接触角和所对应化学试剂的表面能参数代入方程，联立方程组求解得到前进过程和后退过程中沥青的表面能非极性分量极性酸分量极性碱分量5)根据沥青表面能参数，求解前进、后退过程中沥青的内聚能大小，再结合集料的表面能参数，求解前进、后退过程中沥青与集料的粘附能大小；进一步利用前进过程的表面能评价沥青混合料的愈合性能和水稳定性能，后退过程的表面能评价沥青混合料的开裂性能，量化粘附性能，优选道路材料。