[发明专利]一种沥青微观动态流变性测试方法

摘要

本发明提供了一种沥青微观动态流变性测试方法，属于沥青动态流变性测试领域。本发明首先利用原子力显微镜对沥青样品进行普通力曲线测试确定测试所需探针型号，接着扫描沥青微观形貌图并选取测试点，控制原子力显微镜探针压入沥青材料表面，当探针针尖与沥青样品之间的作用力到达一定值时，保持探针位置不变，以一定频率和振幅在沥青内部振动并记录振动过程中的力曲线，振动结束后抬起探针间歇一定时间至沥青表面稳定，以相同的振幅和不同的频率重复上述步骤。本发明对沥青微观动态流变性进行了测试，能够得到沥青微观动态黏弹参数，有助于了解沥青微观流变性能，对于沥青微观结构和宏观性能关系的建立和提高沥青性能测试效率有十分重要的意义。

主权项

1.一种沥青微观动态流变性测试方法，其特征在于，所述沥青微观动态流变性测试方法具体步骤为：步骤一：保持试验环境温度不变，利用原子力显微镜对沥青样品进行试验，得到力曲线，并利用赫兹模型对该力曲线进行拟合得到相应的弹性模量，重复测试三次取模量的平均值作为该沥青样品的模量；根据测得的沥青样品模量与探针适用范围的对应关系，确定微观动态流变性能测试所需探针的刚度系数以及所用探针型号；步骤二：扫描沥青微观形貌图并选择特定的范围作为测试区，在测试区内建立矩形测试点阵，将点阵中的点作为测试点，根据材料自身性质确定样品与探针针尖之间的作用力值，手动设置原子力显微镜的参数使微悬臂带动原子力显微镜探针与沥青样品表面接触并以相同的速度压入沥青材料表面，当原子力显微镜检测到样品与探针针尖之间的作用力达到设定值时，保持探针位置不变，由于沥青材料自身的黏弹特性，沥青样品与探针针尖之间的作用力将持续增大直至趋于一个稳定值；步骤三：保持步骤二中探针的位置不变，选定测试频率并以固定的振幅通过压电陶瓷驱动微悬臂振动，使探针在沥青内部正弦振动并记录振动过程中原子力显微镜输出的力曲线，振动结束后抬起探针，间歇一定时间至沥青表面稳定，选取点阵中不同的测试点，将探针再度压入沥青表面，以相同的振幅和频率重复上述步骤，如此循环直到将点阵中的所有测试点都测试完毕，一个频率的测试结束，换用不同的频率以及相同的振幅重复上述步骤，直至将所需频率全部测试完毕；步骤四：将步骤三中探针以正弦振动时测试得到的力‑位移曲线数据导出，选取振动稳定阶段的力曲线结合赫兹接触力学模型进行拟合，得到不同频率下沥青样品的储存模量和损耗模量曲线，分析微观尺度下沥青动态流变性的变化规律。