[发明专利]一种通过粘度确定改性沥青最佳发泡条件的方法

说明书

本发明公开了一种通过粘度确定改性沥青最佳发泡条件的方法，包括以下步骤：确定最佳发泡温度T_SBS和T_RUB；计算最佳粘度范围；测试待测沥青的粘度，计算其最佳粘度范围对应的温度T₁~T₂，以及粘度范围中值对应的温度T_mid；确定待测沥青的最佳用水量，在拟定的用水量范围下进行发泡试验，计算各用水量同一时间段内的粘度能，粘度能变化最大时的用水量即为最佳发泡用水量w_opt。本发明利用已有的发泡数据，通过待测沥青的粘度即可直接确定其发泡温度，试验变量从两个减少为一个，大大地减少了实验量；以影响拌合效果的直接指标（粘度能）代替传统的间接指标作为确定最佳用水量的依据，得到的结果与实际拌合效果有更好的一致性，有利于降低温拌混合料的拌合温度。

技术领域

本发明公开了一种确定泡沫沥青最佳发泡条件的方法，属于道路工程技术领域。

背景技术

近年来，我国高等级公路建设力度不断加大，公路养护里程持续增长。道路作为我国基础设施的命脉，每年都有大量的工程项目投入建设当中。然而，目前主要采用的仍是热拌方式生产混合料，这不仅会消耗大量燃料，同时会排放出大量的有害气体和粉尘，严重影响环境并对施工人员健康造成危害。温拌技术能大量减少有害气体和烟尘的排放。相对热拌沥青混合料，相关研究表明，温拌混合料的的生产温度可降低20～40℃，单位质量的温拌混合料可减少烟尘排放约50％，减少有害气体(二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫)排放60％以上。

常用的温拌技术主要包含三类：沥青发泡法、有机添加剂法和乳化法。其中，沥青发泡法又可分为矿物(沸石)发泡技术和水发泡技术(机械发泡技术)。除机械发泡技术外，其他技术虽然能够降低一定的制造温度，达到节能效果，但由于添加剂的高昂价格，总体来说成本相对于热拌混合料不仅没有减少，反而有显著的增加。机械发泡技术由于仅利用自然水进行发泡，在降低了制造温度、节能的前提下，成本上没有任何额外的支出，且用水作为介质非常环保，相比于其他两种温拌技术，其经济效益、环境效益都有显著的提升。

传统的评价沥青发泡效果的技术指标为膨胀率和半衰期，通过这两个指标确定出沥青的最佳发泡条件，在该条件下发泡沥青，生产温拌沥青混合料。但是，沥青发泡归根结底是通过降低沥青的粘度来使其满足施工和易性，进而降低混合料的拌合温度。膨胀率和半衰期都是间接指标，与泡沫沥青混合料的易拌合程度并没有直接的关系。膨胀率半衰期好，并不等同于拌合程度就好。尽管膨胀率与泡沫沥青的粘度有一定的关系，但并不能完全反映其粘度大小，因为膨胀率还与沥青的表面张力有关。只有粘度才是直接决定拌合特性的指标，通过粘度确定出的沥青最佳发泡条件，能够更准确地提高混合料的拌合特性，更有效地降低拌合温度。

发明内容

为了改善现有的评价沥青发泡效果的技术指标的不足，本发明采用粘度作为评价沥青发泡效果的指标，并提供了一种通过粘度确定改性沥青最佳发泡条件的方法。该方法首先通过已有的改性沥青的发泡结果，利用粘度，直接确定出待测改性沥青的最佳发泡温度；再通过定义的“粘度能”，得出待测改性沥青的最佳发泡用水量w_opt。

本发明所采用的技术方案为：

一种通过粘度确定改性沥青最佳发泡条件的方法，包括以下步骤：

(1)以膨胀率和半衰期为指标，查阅该设备先前通过传统发泡试验确定出SBS改性沥青和橡胶改性沥青的最佳发泡温度T_SBS和T_RUB；若没有现成的发泡记录，则需首先通过传统发泡试验确定这两种沥青的最佳发泡温度T_SBS和T_RUB，以标定设备；