[发明专利]建立快速预测沥青-集料黏附性和沥青黏韧性评价的方法

说明书

本发明涉及一种建立快速预测沥青‑集料黏附性和沥青黏韧性评价的方法，包括：测试出沥青特征官能团红外光谱图并对其进行处理，得出沥青特征官能团指数；测试得出集料和沥青的表面能参数，并计算出沥青与集料间的黏附结合能用于评价沥青与集料之间的黏附性；计算沥青内聚结合能用于评价沥青黏韧性；用关联分析方法考察各沥青特征官能团对沥青性质的影响程度，比较得出对沥青‑集料黏附性、沥青黏韧性影响极大的特征官能团；采用多元线性回归分析法确定特征官能团指数分别与沥青‑集料黏附性、沥青黏韧性的回归方程，进行沥青特征官能团指数对沥青性质影响的量化研究。本发明能快速预测出沥青‑集料黏附性和沥青黏韧性，减少了对待测沥青的损毁率。

技术领域

本发明涉及道路工程的技术领域，具体涉及一种建立快速预测沥青-集料黏附性和沥青黏韧性评价的方法。

背景技术

由于沥青混凝土路面具有行车舒适性高、行车噪音小、易于维护、养护成本相较于水泥混凝土路面低等优点，当前我国高等级路面均推荐使用沥青混凝土路面。但是受天气、温度、雨水气候等自然因素的影响，沥青混凝土路面产生道路病害的病害形式具有多样性和多变性，在使用过程中发现沥青路面常产生开裂现象，其开裂形式主要有沥青-集料的界面黏附降低造成的黏附开裂，以及沥青-沥青界面黏附性降低造成的内聚开裂，这两种开裂形式增加了道路维护费用。为提高沥青路面的使用质量，降低道路的维护费用，需要减少沥青路面开裂现象。研究发现，提高沥青-集料黏附性、沥青黏韧性有助于减少这两种开裂现象的产生。现阶段常通过使用表面能法进行沥青-集料黏附性、沥青黏韧性的评价，从而优选出最优沥青-集料组合。但是这种方式需要分别测试并计算出沥青与集料的表面能参数，才能进行后续计算，对于处理紧急情况下的黏附性、黏韧性评价具有一定的时间紧迫性。因此，提出一种快速预测沥青-集料黏附性、沥青黏韧性的方法显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建立快速预测沥青-集料黏附性和沥青黏韧性评价的方法，该方法能快速预测出沥青-集料黏附性和沥青黏韧性，减少了对待测沥青的损毁率，大大提高了沥青的利用率。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：

一种建立快速预测沥青-集料黏附性和沥青黏韧性评价的方法，包括如下步骤：

S1：用红外光谱仪测试出沥青特征官能团红外光谱图，标记红外光谱图上的各特征官能团波峰，并提取已标记的各波峰的原始面积，以其中一标记的波峰面积为基准计算各波峰的相对面积，再根据各波峰的相对面积计算沥青特征官能团指数；

S2：分别计算集料和多种沥青的表面能参数，然后根据集料和多种沥青的表面能参数计算出各种沥青与集料间的黏附结合能，并根据黏附结合能判断出沥青-集料黏附性的大小；

S3：根据步骤S2得到的沥青表面能参数计算出各种沥青的内聚结合能，并根据沥青内聚结合能判断沥青黏韧性的大小；

S4：使用关联分析方法得出沥青各特征官能团分别对沥青-集料的黏附结合能、沥青内聚结合能的关联系数，并根据得出的关联系数计算对应的关联度，确定沥青各特征官能团分别对沥青-集料黏附结合能、沥青内聚结合能的影响程度，最后选出关联度在一定值以上的沥青特征官能团；

S5：使用多元线性回归方程分别建立沥青-集料黏聚结合能、沥青内聚结合能与步骤S4中选出的关联度在一定值以上的沥青特征官能团之间的模型公式，并对模型公式进行验证。

进一步地，在步骤S1中，沥青的特征官能团指数为该官能团的总相对面积与所有特征官能团的总相对面积的比值。

进一步地，在步骤S1中，在计算沥青各特征官能团指数时，将对应着相同官能团的不同波长的波峰的相对面积进行合并，求取该特征官能团指数。