[发明专利]一种浇注式沥青超热老化后性能指标快速预测方法

说明书

本发明公开了一种浇注式沥青超热老化后性能指标快速预测方法，该方法通过最小二乘法建立凝胶渗透色谱数据与常规性能指标数据的线型标准曲线；通过将测试样的GPC试验数据，代入标准曲线后，快速计算得到老化后浇注式沥青的针入度、软化点、延度、复数模量、劲度模量等指标，对于浇注式沥青来讲，各常规指标标准曲线的相关系数均在0.9以上，相比红外光谱法能够同时给出更多性能指标的预测值，并提供更高的测试精度。

技术领域

本发明涉及沥青性能指标测定技术领域，具体涉及一种浇注式沥青超热老化后性能指标快速预测方法。

背景技术

随着我国建桥技术的提升，在跨江、跨海、越黄河的通道形式设计中，由上世纪90年代的百米级斜拉桥向当今的千米级双塔单跨悬索桥，甚至两千米级以上的多塔连跨悬索桥(如泰州大桥、马鞍山长江大桥)发展。钢箱桥梁主跨跨径纪录的不断刷新，势必对铺装层在与钢桥面板保持良好的粘结性方面提出了更高的技术要求。在此背景下，浇注式沥青混凝土铺装材料以优异的协同变形能力、低温抗开裂特性以及密水性被大力推广应用。

然而，在拌合成型过程中，浇注式沥青混合料需要历经220℃～240℃超热高温以及在专用搅拌设备Cooker车中拌合4～6小时的恶劣拌合环境，远甚于聚合物改性沥青混合料的170℃～185℃拌合温度和秒数级别的拌合时间，如此超热高温和长时间的成型条件会导致浇注式沥青结合料的热解老化。温度对沥青热解老化的影响显著，对于浇注式沥青而言，明显延长的拌合时间和超热高温的拌合摊铺温度无疑将导致热解老化的加剧，而老化后浇注式沥青的性能指标也很大程度上决定了铺装成型后的使用性能。

目前表征沥青性能的宏观指标有二十几项，例如表征沥青安全性的闪点、表征沥青均质状态的溶解度、表征沥青低温抗裂性能的脆点、表征沥青稠度的针入度、表征沥青条件黏度的软化点等，对于上述沥青常规性能指标，主要采用行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行测定，分析过程虽不复杂，但需要对样品进行处理和制样，分析时间较长，急需一种快速简单的试验测试方法。

专利号为CN 201711498704.6的中国发明专利“一种SBS改性沥青性能指标快速判定方法”，该发明公开了一种SBS改性沥青常规性能指标快速判定方法，包括SBS改性沥青样本的制备、红外光谱数据测试、常规性能指标数据测试、红外光谱图像的预处理、建模特征区间的优选、预测模型的建立、预测模型的应用。该发明根据红外光谱测试的SBS改性沥青红外光谱数据，并与SBS改性沥青常规性能指标数据建立对应关系，以此构建预测模型，可以快速判定得到未知SBS改性沥青的常规性能指标，可广泛应用于各类工程项目中的SBS改性沥青的性能指标快速判定。但是，对于浇注式沥青凝胶来讲按照上述方法存在如下问题：

(1)通过试验发现，浇注式沥青凝胶渗透色谱数据与三大指标的相关性显著高于红外光谱数据与三大指标的相关性；

(2)通过机器学习法建立红外光谱数据与三大指标的相关模型，需要大量的试验样本支撑，试验量巨大；

(3)无法预测超热老化后沥青性能指标的变化情况。

随着浇注式沥青应用范围越来越广泛，如何提供一种可以快速得到超热老化后浇注式沥青常规性能指标的方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浇注式沥青超热老化后性能指标快速预测方法，相比红外光谱法能够同时给出更多指标的预测值，并提供更高的测试精度。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种浇注式沥青超热老化后性能指标快速预测方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一，制备五组浇注式沥青样本，各沥青样本分别采用不同温度进行老化试验；

步骤二，对所述浇注式沥青样本分别进行凝胶渗透色谱测试，得到不同超热老化温度浇注式沥青样本的凝胶渗透色谱试验数据；