一種瀝青材料表面能的測試方法
【專利摘要】本發明涉及一種瀝青材料表面能的測試方法，包括以下步驟：A、準備測試所用的玻璃片；B、制備瀝青試樣；C、進行測試溶液的選擇與校驗，校驗合格后才能進行后續測試；D、打開測試軟件，調節樣品臺開始進行測試并記錄測試數據，計算出接觸角值。測試前對試樣的處理條件為保溫處理溫度120℃、保溫處理時間2h，25℃條件下養生時間2d，測試過程中的測試時間控制在20~60s之間。本發明所采用的測試方法前期準備過程簡單，測試條件容易控制，測試用時較短，數據處理較為簡單，測試的變異系數低，數據再現性較好。本發明為準確獲取瀝青材料的表面能參數奠定了試驗基礎。
【專利說明】一種瀝青材料表面能的測試方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于道路工程領域，具體涉及一種浙青材料表面能的測試方法。
【背景技術】
[0002]隨著浙青路面的普及，許多工程實例證明了浙青路面的水損壞會嚴重降低路面使用性能。目前的評價方法與指標均是從宏觀層面來判斷浙青混合料的水穩定性好壞，而很少從水的作用機理、影響因素及水穩定性改善措施與機理對浙青混合料水損壞過程進行研究。針對此問題，國外學者通過不斷探索，發現采用表面能理論及測試方法來研究浙青混合料的水穩定性具有很好的效果。目前，國內對浙青路面水損壞問題的研究主要集中于浙青與集料粘附性和混合料水穩定性宏觀測試方法與指標的探索，在微觀方面對浙青混合料的水穩定性進行分析還缺少相應的測試方法與評價指標。而基于表面能理論及其測試方法，運用粘附剝落模型和評價指標，則可以從細觀角度探究浙青混合料粘附剝落特性，從而分析浙青混合料水穩定性能，可以為浙青混合料水損壞問題的研究提供基礎依據。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種浙青材料表面能的測試方法，該測試方法具有測試操作簡單，測試結果精確可信，評價指標力學意義明確等特點。
[0004]本發明提出的浙青材料表面能的測試方法，具體步驟如下:
(1)、準備測試所用的玻璃片，放入事先準備好的酒精溶液中浸泡20-28小時后取出；
(2)、將步驟(1)所得的玻璃片用清水沖洗后再放入蒸餾水中浸泡20-28小時；
(3)、取出步驟(2)所得的玻璃片，用紗布或擦鏡紙將玻璃片上的水擦拭干凈，懸掛于掛鉤上，備用；
(4)、玻璃片準備完畢后，進行浙青玻璃片樣品制作；先將待測浙青試樣加熱至融化狀態，把步驟(3)所得的玻璃片浸入到浙青樣品中1~3s浸入深度為l0~l5mm;
(5)、取出步驟(4)所得的玻璃片，懸掛于掛鉤上冷卻至25°C后，再放入120°C烘箱中保溫處置2h，前Ih正掛使得所蘸多余浙青滴落，后Ih倒置使得浙青在玻璃片上形成均勻薄層浙青膜；
(6)、取出步驟(5)所得樣品放置在干燥室中冷卻，在25°C條件下養生2d，以備后續測試使用，為準備完畢后浙青玻璃吊片狀樣品；
(7)、待測試浙青玻璃吊片狀樣品準備完畢后，進行測試溶液選擇與校驗；測試所用儀器為表面張力儀；選取蒸餾水、乙二醇和甲酰胺溶液作為已知表面能測試液體，測試前需對所述三種液體表面能進行校驗，校驗合格后才能進行后續測試；校驗時用白金板代替待測試浙青玻璃吊片狀樣品；
(8)、打開測試軟件，調節樣品臺開始進行測試，控制測試溫度為25土1°C，測試時間為2(T60s ;測試中每種液體測試需用3個平行試樣，共計9個；待所有液體測試完后，記錄測試數據，根據Wilhelmy吊片法的測試原理即可求得液體與浙青的接觸角。[0005]本發明中，步驟(1)所述玻璃片尺寸為長50mm，寬24mm，厚0.15mm。
[0006]本發明中，步驟(7)所述表面張力儀為美國科諾有限公司研發的A201型全自動表面張力儀。
[0007]本發明中，步驟(8)中所述Wilhelmy吊片法測試原平衡方程如下式(I):
【權利要求】
1.一種浙青材料表面能的測試方法，其特征在于采用參考Wilhelmy吊片法，具體操作步驟如下: (1)、準備測試所用的玻璃片，放入事先準備好的酒精溶液中浸泡20-28小時后取出； (2)、將步驟(1)所得的玻璃片用清水沖洗后再放入蒸餾水中浸泡20-28小時； (3)、取出步驟(2)所得的玻璃片，用紗布或擦鏡紙將玻璃片上的水擦拭干凈，懸掛于掛鉤上，備用； (4)、玻璃片準備完畢后，進行浙青玻璃片樣品制作；先將待測浙青試樣加熱至融化狀態，把步驟(3)所得的玻璃片浸入到浙青樣品中1-3~浸入深度為l(Tl5mm; (5)、取出步驟(4)所得的玻璃片，懸掛于掛鉤上冷卻至25°C后，再放入120°C烘箱中保溫處置2h，前Ih正掛使得所蘸多余浙青滴落，后Ih倒置使得浙青在玻璃片上形成均勻薄層浙青膜； (6)、取出步驟(5)所得樣品放置在干燥室中冷卻，在25°C條件下養生2d，以備后續測試使用，為準備完畢后浙青玻璃吊片狀樣品； (7)、待測試浙青玻璃吊片狀樣品準備完畢后，進行測試溶液選擇與校驗；測試所用儀器為表面張力儀；選取蒸餾水、乙二醇和甲酰胺溶液作為已知表面能測試液體，測試前需對所述三種液體表面能進行校驗，校驗合格后才能進行后續測試；校驗時用白金板代替待測試浙青玻璃吊片狀樣品； (8)、打開測試軟件，調節樣品臺開始進行測試，控制測試溫度為25土1°C，測試時間為2(T60s ;測試中每種液體測試需用3個平行試樣，共計9個；待所有液體測試完后，記錄測試數據，根據Wilhelmy吊片法的測試原理即可求得液體與浙青的接觸角。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)所述玻璃片尺寸為長50mm，寬24mm,厚 0.15mm。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(J)所述表面張力儀為美國科諾有限公司研發的A201型全自動表面張力儀。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(8)中所述Wilhelmy吊片法測試原平衡方程如下式(I): ycos0=(F+s.h.P.g)/L(I) 式中:1K為液體表面張力，F表示平衡力，Θ為液體與浙青玻璃片樣品的接觸角，L為浙青玻璃片樣品的橫截面周長，s為樣品橫截面面積，h為樣品浸入的深度，P為液體的密度，g為重力加速度； 式中F由重力傳感器測得，P、s、h由儀器自身感應器測得，并傳輸到測試軟件CPU中，通過一系列計算后，在計算機軟件上顯示出的值為Ycos Θ ;使用白金板進行測試時，液體完全潤濕白金板，cos Θ默認值為1，計算機軟件讀數即為液體的表面能值Y ;當用浙青玻璃片樣品代替白金板進行測試，計算機顯示值為Ycos Q1，用Ycosei除以YCOS0即可求得液體與浙青的接觸角Q1。
【文檔編號】G01N13/00GK103558124SQ201310530564
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】李立寒, 孫瑜 申請人:同濟大學