[发明专利]一种考虑基板-胶浆交互作用的体相沥青胶浆动态剪切复数模量测试方法

说明书

一种考虑基板‑胶浆交互作用的体相沥青胶浆动态剪切复数模量测试方法。涉及一种动态剪切复数模量测试方法。本发明为了解决现有方法测试得到的体相沥青胶浆动态剪切复数模量因为忽略了基板‑胶浆交互作用而导致测试得到的体相沥青胶浆动态剪切复数模量存在误差的问题。方法：制备原始沥青胶浆试件，测试得到不同测试厚度L对应的沥青胶浆试件的动态剪切复数模量检测值G；绘制L/G‑L曲线图，并按照公式进行线性拟合，得到拟合线性函数斜率1/G₀，然后计算出考虑基板‑胶浆交互作用后的体相沥青胶浆模量G₀。本发明将复杂的微‑宏观交互作用跨越机理大大简化，准确分离基板‑胶浆交互作用影响，得到真实的体相沥青胶浆动态复数模量。

技术领域

本发明涉及一种动态剪切复数模量测试方法。

背景技术

准确获取材料物理力学特性，无论对于高承载长寿命的沥青路面结构设计还是性能优异耐久良好的材料研发，都具有重要的作用。随着我国高速公路事业的发展，路用性能优异的沥青路面被广泛应用。在沥青路面结构材料设计、施工以及后期养护维修过程中，往往面临着沥青材料的物理性质与路用性能测试与评价。作为沥青混合料中真实胶结料的沥青胶浆，其本质作用是将一定级配的粗细集料粘接在一起。在实际路面材料中，沥青胶浆的物理力学特性以及胶浆-集料的粘附特性极大影响这沥青混合料路用性能与力学行为。因而，在工程应用与材料研究过程中，沥青胶浆的物理特性与力学行为逐渐引起了人们的注意力，尤其是其粘弹力学行为和流变特性。

目前，国内外众多学者多采用美国SHRP计划(Strategic Highway ResearchProgram)提出的沥青性能测试规范《Binder characterization and evaluation.Volume3:Physical characterization》中的动态剪切流变实验来测试研究体相沥青胶浆的动态剪切复数模量。在该实验中，假设夹于上下平行基板中的沥青胶浆是一种均匀连续各项同性的材料，认为沥青胶浆中各点材料的复数模量相等，通过沥青胶浆的荷载和变形曲线计算求得体相沥青胶浆的动态剪切复数模量。然而，实际测试过程中待测的沥青胶浆需粘结在不锈钢金属基板上，由于沥青胶浆中的极性多环芳香组分与基板Fe等金属活性位存在复杂的分子间作用力，使得粘附于基板表面附近的沥青胶浆组分中极性多环芳香分子聚集发生重分布，引起基板表面的粘附胶浆的物理力学特性改变。该试验中沥青胶浆原本被假设为各项同性的均匀介质，但是由于基板-胶浆交互作用的存在使得该假设不再成立，进而导致测试得到的体相沥青胶浆的动态剪切复数模量存在误差；同时国外众多学者测试不同厚度的沥青和沥青胶浆的动态剪切模量研究中，测得不同厚度的沥青和沥青胶浆试件具有显著不同的剪切模量，均发现了基板-沥青和基板-胶浆交互作用的存在。

而现有的美国SHRP计划(Strategic Highway Research Program)提出的沥青性能测试规范《Binder characterization and evaluation.Volume 3:Physicalcharacterization》中的沥青胶浆动态剪切模量测试方法忽略了基板-胶浆的交互作用，仅采用单一特定厚度大于2000μm的沥青胶浆测得的整体沥青胶浆模量代表体相沥青胶浆的模量，因此这种体相沥青胶浆动态剪切模量测试方法存在误差。

发明内容

本发明为了解决现有方法测试得到的体相沥青胶浆动态剪切复数模量因为忽略了基板-胶浆交互作用而导致测试得到的体相沥青胶浆动态剪切复数模量存在误差的问题，提出一种考虑基板-胶浆交互作用的体相沥青胶浆动态剪切复数模量测试方法。

本发明考虑基板-胶浆交互作用的体相沥青胶浆动态剪切复数模量测试方法按以下步骤进行：

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；

所述的矿粉为石灰岩矿粉；所述的沥青为70#基质沥青。