[发明专利]沥青材料老化性能评价方法和沥青材料老化性质评价方法

说明书

本发明提供沥青材料老化性能评价方法和沥青材料老化性质评价方法，涉及工程材料技术领域。该沥青材料老化性质评价方法通过测试材料的流变性能指标，并绘制流变性能指标的主曲线，基于主曲线求解流变性能指标的位移因子。将位移因子、温度与反应活化能之间的数量关系结合，得到老化性能、活化能和反应速率的关系。其中，不同老化状态下的活化能不一致，活化能越大，温度敏感性越差,老化性能越差；不同老化状态下的反应速率越大,材料的流变状态越不稳定,老化性能越差。该沥青材料老化性质评价方法通过对不同老化状态下沥青材料的活化能、指前因子和反应速率等化学反应动力学参数进行计算，对沥青材料的老化性能进行准确评价。

技术领域

本发明涉及工程材料技术领域，具体而言，涉及一种沥青材料老化性能评价方法和沥青材料老化性质评价方法。

背景技术

常规方法中，对于沥青老化的评价存在诸多不足。传统的薄膜老化试验不能准确地模拟现场施工情况下沥青的老化情况，而由于沥青的流变特性，其在不同的剪切速率下具有不同的粘度值，采用没有剪切速率限制条件下的粘度值来评价沥青的粘稠性能也是不可取的。

现有的沥青材料老化性能评价方法都不能准确地评价沥青在实际工作状态下的性能，使得操作人员对于以沥青为例的材料的性能，尤其是在工况下的老化性能，缺乏准确的评价方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种沥青材料老化性能评价方法，该沥青材料老化性能评价方法结合化学动力学原理，通过对材料的活化能、指前因子和反应速率等化学反应动力学参数进行计算，并结合温度敏感性与活化能的关系，以通过化学反应动力学参数对材料的老化性能进行准确地评价。

本发明的另一目的在于提供一种沥青材料老化性质评价方法，通过对不同老化状态下材料的活化能、指前因子和反应速率等化学反应动力学参数进行计算，并结合温度敏感性与活化能的关系，通过化学反应动力学参数对材料的老化性质进行准确地评价，并根据规律检测沥青材料性能随外界条件变化的情况。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

第一方面，本发明提供一种沥青材料老化性能评价方法，包括以下步骤：在不同温度下，测试材料的流变性能指标，绘制所述流变性能指标的主曲线，并基于所述主曲线求解位移因子；其中，所述主曲线反应不同温度下流变性能指标与频率的关系；建立位移因子、温度与反应活化能之间的数量关系式；将所述主曲线体现的所述位移因子与对应温度的数量关系，带入位移因子、温度与反应活化能之间的数量关系式，计算活化能、指前因子和反应速率等化学反应动力学参数；基于化学反应动力学参数的计算结果对沥青材料老化性能进行评价。

结合第一方面，述在不同温度下，测试材料的流变性能指标，并绘制所述流变性能指标的主曲线的步骤包括：通过频率扫描，在不同温度下，对材料进行流变性能试验，得到流变性能指标；根据所述流变性能指标，绘制所述流变性能指标的主曲线。

结合第一方面，所述根据所述流变性能指标，绘制所述流变性能指标的主曲线的步骤包括：绘制不同温度下的流变性能指标随频率的关系曲线；选择测试过程中的中间温度作为参考温度；将不同温度下的所述流变性能指标随频率的关系曲线平移至所述参考温度；绘制所述参考温度下的所述流变性能指标的主曲线。。

结合第一方面，所述根据所述流变性能指标，绘制所述流变性能指标的主曲线的步骤之后还包括：求解所述位移因子；其中，所述流变性能指标的主曲线中，计算不同温度下流变性能指标随频率的关系曲线到主曲线的平移距离，(参考频率-平移距离)/参考频率，即为位移因子。

结合第一方面，所述建立位移因子、温度与反应活化能之间的数量关系式的步骤包括：根据流变性能试验类型，建立反应速率方程；基于化学反应动力学原理，建立第一化学反应动力学经验公式；根据材料的流变特性，转换所述第一化学反应动力学经验公式，得到第二化学反应动力学经验公式；根据时间温度换算原理，定义位移因子、温度与反应活化能间的结合公式。