[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

说明书

本发明披露了一种高温液态沥青表面张力与浸润性参数的测试方法。首先，以无水乙醇为标定液，反算毛细管内半径。其次，通过差分毛细管法得到沥青的表面张力计算值。最后，使用线性函数将内半径乘积的算术平方根与表面张力计算值的自然对数值拟合，拟合参数γ₀、β分别表征沥青的表面张力、浸润性。本发明完善了差分毛细管法，提高表面张力测试精度约26％～54％，可评价高温液态沥青的浸润性能，具有一定的理论意义和实践价值。

技术领域

本发明属于道路工程领域，涉及一种高温液态沥青表面张力与浸润性参数的测试方法。

背景技术

高温液态沥青表面张力与浸润性是研究沥青材料性能的重要参数，它是决定沥青混合料结构之间界面形成过程的重要因素，与沥青混合料的压实特性有着密切关系；通过研究沥青材料的高温表面张力与浸润性，可以为沥青混合料施工温度的确定提供参考依据。

现有高温条件下沥青表面张力的测试方法有毛细管法，差分毛细管法，悬滴法；现有高温条件下沥青浸润性的测试方法有接触角法。

传统毛细管法在测量沥青上升高度时由于液体对毛细管外壁的浸润作用而产生测量误差，对实验结果影响较大。传统毛细管法与传统差分毛细管法均忽略了毛细管内液体与毛细管壁的接触角，且内半径测量值有一定的误差，对实验结果影响较大。悬滴法测试需要满足表面张力和重力平衡状态，对于沥青这种高粘度液体而言，达到平衡状态需要较长时间，加之缺乏平衡状态的判定准则，难以得到准确的图像轮廓；且沥青悬滴与针头相接触部分的粘附力较难确定，针头的大小对于沥青的适用范围较难确定；悬滴法试验仪器成本较高，国内生产仪器一般不低于5万元。接触角测量较为常见，但大多数沥青接触角测试是低温条件下进行，而高温条件下的接触角测量，在操作过程中需严格把控试验温度和成像液滴大小，对沥青而言，该方法的试验条件较为严苛，且试验仪器成本较高。

可参考的文献包括：

1.程传煊.表面物理化学[M].北京:科学技术文献出版社,1995.

2.尹东霞，马沛生，夏淑倩.液体表面张力测定方法的研究进展[J].科技通报,2007(03):424-429+433.

3.沥青材料的表面张力系数及其测定方法[J].湖南师范大学社会科学学报,1975(05):71-76.

4.[美]J.A.迪安主编.魏俊发等译.兰氏化学手册(第二版)[M].北京:科学出版社,2003.

5.李兴华,陈大舟,徐彦发.新编酒精密度浓度和温度常用数据表[M].北京:中国计量出版社,2008.

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温液态沥青表面张力与浸润性参数的测试方法，据此测定的表面张力值与传统差分毛细管法的测试结果相比，精度提高了约26％～54％，并且能得到浸润性参数，具有一定的理论意义和实践价值。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

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；