[发明专利]一种高温液态沥青表面张力与浸润性参数的测试方法

权利要求书

1.一种高温液态沥青表面张力与浸润性参数的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、选择6组同质异径毛细管，其中1至5组毛细管内半径r₁～r₅在0.08mm～0.50mm范围内，第6组作为内半径标定基准管，毛细管的内半径r₆在0.7mm～1.2mm范围内；

步骤二、清洗并烘干毛细管，在室温且不通风的环境下，将毛细管浸入无水乙醇中，直至管内液体上升稳定后，每组筛选出管内液面高度一致的毛细管用于平行试验；

步骤三、使用相机拍摄记录基准管的横截面，确定其内半径，r₆；

步骤四、在室温且不通风的环境下，将清洗烘干后的毛细管竖直放置在无水乙醇中，至毛细管内液体上升稳定后，记录试验温度，拍摄记录毛细管内液体在同一水平面上上升的最大高度h₁～h₆，毛细管内凹液面，拟合凹液面为球冠状后得出液体与管壁的接触角θ₁～θ₆；

步骤五、根据基准管内半径r₆、液面高度h₁～h₆、凹液面接触角θ₁～θ₆、无水乙醇的表面张力γ_e、无水乙醇密度ρ_e，利用公式1，反算出1～5组毛细管内半径r₁～r₅；

公式1：

式中：γ_e为试验温度下无水乙醇的表面张力，单位为dyn/cm；ρ_e为试验温度下无水乙醇的密度，单位为g/cm³；ɡ为当地重力加速度，单位为N/kg；i为不同内半径的毛细管组编号，i＝1～5；h_i、h₆为同一水平面上不同编号组毛细管内无水乙醇凹液面上缘的最大上升高度，单位为mm；r_i、r₆为不同编号组毛细管内半径大小，单位为mm；θ_i、θ₆为不同编号组毛细管内凹液面拟合为球冠状之后的接触角；

步骤六、将1至5组清洗烘干后的毛细管竖直放置在待测高温液态沥青中，恒温至毛细管内沥青不再升高，恒温结束之后立刻通过拍摄记录毛细管内液体在同一水平面上上升的最大高度H₁～H₅，根据公式2，使用内半径比值不小于1.6的毛细管组进行差分组合，得出高温液态沥青表面张力计算值；

公式2：

式中：γ_jk为试验温度下的沥青表面张力计算值，单位为dyn/cm；ρ_a为试验温度下的沥青密度，单位为g/cm³；ɡ为当地重力加速度，单位为N/kg；j、k为不同内半径的毛细管组编号，j＝1～5、k＝1～5，j﹤k；H_j、H_k为同一水平面上不同编号组毛细管内沥青凹液面上缘的最大上升高度，单位为mm；r_j、r_k为不同编号组毛细管内半径大小，单位为mm；

步骤七、使用线性函数，将差分毛细管组合内半径乘积的算术平方根与沥青表面张力计算值的自然对数值进行拟合，γ₀为试验温度下高温液态沥青的表面张力，β为浸润性参数；

公式3：

式中：γ_jk为试验温度下的沥青表面张力计算值，单位为dyn/cm；γ₀为试验温度下沥青的表面张力，单位为dyn/cm；β为试验温度下沥青的浸润性参数；r_j、r_k为差分毛细管组合的毛细管内半径大小，单位为mm。

2.根据权利要求1所述的一种高温液态沥青表面张力与浸润性参数的测试方法，其特征在于：步骤二、步骤四和步骤六中，清洗毛细管的步骤，是利用超声波，将无水乙醇作为清洗液，对毛细管进行清洗。