[发明专利]基于水气在沥青混合料内部孔隙扩散系数的评价方法

权利要求书

1.一种基于水气在沥青混合料内部孔隙扩散系数的评价方法，其特征在于，其步骤包括：

(1)制备沥青混合料并置于水气环境中，计算沥青混合料中吸收沥青的含量百分比以及矿料间隙率；

(2)所述吸收沥青包覆集料颗粒表面并形成沥青膜，建立关于沥青混合料内部间隙体积与所述沥青膜厚度之间的第一函数关系，并得到所述沥青膜厚度的值；

(3)基于所述第一函数关系对所述沥青膜厚度进行微分处理，得到关于沥青混合料内部间隙表面积与所述沥青膜厚度之间的第二函数关系；

(4)建立集料堆叠模型，基于所述集料堆叠模型得到关于所述沥青混合料内部间隙体积、间隙表面积与模型孔隙平均半径三者之间的第三函数关系；

(5)基于所述第一函数关系、第二函数关系和第三函数关系，得到关于所述模型孔隙平均半径与沥青膜厚度之间的第四函数关系；

(6)基于努森扩散公式以及所述沥青膜厚度、所述第四函数关系，计算水气在沥青混合料内部孔隙扩散系数；

(7)采用所述水气在沥青混合料内部孔隙扩散系数对不同油石比的沥青混合料内部水气运动规律进行评价。

2.根据权利要求1中所述的基于水气在沥青混合料内部孔隙扩散系数的评价方法，其特征在于，所述步骤(1)中，基于集料有效体积与吸收沥青体积之和等于集料毛体积，所述吸收沥青的含量百分比P的计算式为：

P＝(G_se-G_sb)/(G_se×G_sb)×G_b

其中，G_sb为集料毛体积相对密度，无量纲；G_b为沥青相对密度，无量纲；G_se为集料的有效相对密度，所述集料的有效相对密度G_se的计算式为：

其中，G_f为试件毛体积相对相对密度，无量纲；P_b为沥青混合料中总沥青含量百分化值，且P_b％为沥青混合料中总沥青含量百分比。

3.根据权利要求2中所述的基于水气在沥青混合料内部孔隙扩散系数的评价方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述矿料间隙率VMA的计算式为：

VMA＝(1-G_f/G_sb×P_s/100)×100

其中，P_s为集料占沥青混合料总质量的百分化值，且P_s＝100-P_b。

4.根据权利要求3中所述的基于水气在沥青混合料内部孔隙扩散系数的评价方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述第一函数关系的表达式为：

e_v(t)＝(1-φ)exp[-(α₁t+α₂t²+α₃t³)]

其中，e_v(t)为所述沥青混合料内部间隙体积，α₁、α₂、α₃表示沥青混合料中集料颗粒的几何特征，分别由下列公式进行计算得到：m₁是集料颗粒直径的平均值，m₂是集料颗粒直径平方的平均值，m₃是集料颗粒直径立方的平均值，且以集料颗粒数目为平均计算方式；q满足关系式φ为大于沥青膜厚度的集料体积函数。

5.根据权利要求4中所述的基于水气在沥青混合料内部孔隙扩散系数的评价方法，其特征在于，所述φ的表达式为：

φ＝(1-VMA)(1-P_d)

其中，P_d表示的是小于沥青膜厚度的集料体积百分比，满足关系式P_0.075表示过200目筛的通过率。