[发明专利]一种紫外条件下沥青中物质扩散行为的测试方法

说明书

本发明属于道路工程技术领域，具体提供一种紫外条件下沥青中物质扩散行为的测试方法，该方法包括：S1：将未老化沥青铺设于一箱体内底部并使其上表面水平；箱体仅在其顶部一开孔处漏光，其余位置完全避光；所述开孔为半径为r的圆形；S2：将S1中含有未老化沥青的箱体置于紫外光中，在紫外光的持续照射下使所述未老化沥青的表面形成褶皱；S3：确定所述褶皱外轮廓的中心点，并选择若干取样点取样，得到待测样品；S4：对待测样品中物质进行测试，得到用于评价物质扩散行为的数据。本发明通过特制的箱体对沥青进行紫外光照射，并按照配套的取样方法，可以更加准确地测试到该沥青中物质扩散的程度和趋势，对沥青扩散微观机理研究有促进作用。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，尤其涉及一种紫外条件下沥青中物质扩散行为的测试方法。

背景技术

沥青因其优良的路用性能，被广泛地使用于各种道路中。但是在路面服役期间，在温度、紫外线等外界作用下，沥青路面的路用性能大打折扣。

为了预测沥青在实际使用中的性能变化，目前主要的方式是在热氧条件下模拟沥青的老化过程，如专利申请CN107356516A中研究了紫外老化过程中纵向老化深度的测试方法，具体是首先利用二硫化碳层状剥离方法，将紫外老化后的沥青样品从老化面层逐渐向下面层进行多次剥离，以得到不同层位的老化沥青；然后分别利用动态流变剪切仪（DSR）和傅里叶红外光谱仪对逐层剥离的沥青进行复合模量和羰基因子的测试；最后根据逐层剥离的沥青性能变化（与原样沥青性能对比）来判断沥青的紫外老化深度。

而紫外光线能穿过的沥青厚度一般不超过5μm，紫外老化之所以会使沥青深层也发生老化，这主要是由沥青内部的扩散所引起的，具体而言，沥青在紫外线作用下，表层成分发生了改变，沥青质和胶质等含量增多，而芳香分和饱和分等轻质组分含量降低，而不同区域老化程度也不同，导致各区域的各组分含量产生差异，扩散现象由此而生，而且扩散的快慢可能也受诸多因素所影响，目前沥青在实际使用中的性能变化关于扩散行为的模拟研究较少。

鉴于此，提出本发明。

发明内容

本发明提供一种紫外条件下沥青中物质扩散行为的测试方法，用以解决现有技术对预测沥青在实际使用中的性能变化的指导意义不足的缺陷，本发明通过特制的箱体对沥青进行紫外线照射，并按照配套的取样方法进行取样测试，可以准确地测试到在紫外线照射下该沥青内部物质的扩散行为，而不仅仅是老化深度。

具体地，本发明提供一种沥青中物质扩散行为的测试方法，包括：

S1：将未老化沥青铺设于一箱体内底部并使其上表面水平（铺设厚度大于紫外光穿过的沥青厚度，如1cm以上）；所述箱体仅在其顶部一开孔处漏光，其余位置完全避光（如可以是在完全避光的盒体顶盖上开孔得到所述箱体）；

所述开孔在竖直方向的投影形状是半径为r的圆形，由于扩散不仅发生在紫外光照射区域内，在避光区域内，也存在显著的扩散现象，为了取样进行测试，该圆形的圆心与所述未老化沥青边缘处的最小距离L≥1.5r；

S2：将S1中含有未老化沥青的箱体置于紫外光中，在紫外光的持续照射下使所述未老化沥青的表面形成褶皱；

S3：确定所述褶皱外轮廓的中心点，并以所述中心点为原点在沥青结构的任一方向形成一射线，在所述射线方向以中心点为起始点，间隔等距离选择若干点取样，得到待测样品；（从第二点开始，取点需在开孔圆范围外，不能使得取样点既在光照区域又有避光区域）其中，所述待测样品在所述沥青中的深度＞50μm且＜1000μm；该深度是指在紫外线照射方向上进行测量从沥青的表面至内部的距离。

S4：对待测样品中物质进行测试，得到用于评价物质扩散行为的数据。

将沥青视为胶体系统，其组分包括沥青质、胶质、芳香分、饱和分，各组分之间处于动态平衡的状态。当外界因素导致某种组分的含量发生变化时，由于系统需要维持组分之间含量的平衡，沥青内部会发生扩散作用，以减弱外界因素对内部成分的影响。根据fick定律，扩散的方向是浓度梯度的反方向，即从高浓度的区域向低浓度区域扩散。