一種油分對瀝青高溫性能的測算方法

2023-04-28 10:46:31

專利名稱：一種油分對瀝青高溫性能的測算方法
技術領域：
本發明涉及一種路用浙青高溫性能的測算方法。
背景技術：
近年來，隨著我國浙青路面大面積建設，對浙青的需求量以及浙青的品質提出了越來越高的要求，在浙青中加入油分調節浙青的性質以獲得滿足標準的產品是生產浙青的方法之一。然而，傳統的方法是:在浙青中加入一定油分，然後再對其性質進行測試。這種方法會消耗大量的原材料及時間，不利於提高生產效率。

發明內容
本發明是要解決現有浙青生產過程中，油分對浙青高溫性能影響測試過程效率較低的問題，而提供一種油分對浙青高溫性能的測算方法。本發明一種油分對浙青高溫性能的測算方法，按以下步驟進行:一、將基質浙青加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.0Omm,利用動態剪切流變儀(DSR)，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Ga*和相位角Sa，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Ga* I/sin δΑ，將其記為A ;二、將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150 ± 5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量2% 4%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4000轉/分鐘 5000轉/分鐘的條件下攪拌30min，即得到改性浙青I ;三、將步驟二得到的改性浙青I加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00mm，利用動態剪切流變儀(DSR)，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Gb*和相位角δΒ，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Gb* I/sin δΒ，將其記為B ；四、將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量7% 10%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4000轉/分鐘 5000轉/分鐘的條件下攪拌30min，即得到改性浙青II ；五、將步驟四得到的改性浙青II加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00mm，利用動態剪切流變儀(DSR)，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量G。*和相位角δ。，可以通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標|Gc*|/sin δ。，將其記為C ；六、根據步驟一得到的數據、步驟三得到的數據以及步驟五得到的數據，以油分摻量為橫坐標，以表徵浙青高溫性能的指標|G*|/sinS為縱坐標，縱坐標為以10為底的對數刻度，建立標準曲線，並得到一元一次線性回歸方程y=kx+b ；七、得到參數k和b後，即可以對任意油分摻量條件下油分對浙青高溫性能的測
笪本發明步驟一、步驟三以及步驟五中所述的擬得到產品要求的溫度TC為要求浙青能在高溫TC條件下工作，試驗測試的溫度也為TC。本發明步驟一得到的表徵浙青高溫性能的指標|GA*|/sinSA為兩次以上平行試驗結果的平均值；步驟三得到的表徵浙青高溫性能的指標I Gb* I/sin δΒ為兩次以上平行試驗結果的平均值；步驟五得到的表徵浙青高溫性能的指標IG。* I/sin δ c為兩次以上平行試驗結果的平均值。本發明的優點:本發明通過三組試驗就可確定油分對浙青性能的影響曲線，通過該曲線可以進行相應的浙青產品設計，可大幅提高生產效率。


圖1是試驗一含有不同油分摻量與相對應的以10為底IG* I/sin δ的對數刻度關係圖。
具體實施例方式具體實施方式
一:本實施方式一種油分對浙青高溫性能的測算方法，按以下步驟進行:一、將基質浙青加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.0Omm,利用動態剪切流變儀(DSR)，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Ga*和相位角Sa，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Ga* I/sin δΑ，將其記為A ;二、將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150 ± 5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量2% 4%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4000轉/分鐘 5000轉/分鐘的條件下攪拌30min，即得到改性浙青I ;三、將步驟二得到的改性浙青I加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00mm，利用動態剪切流變儀(DSR)，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Gb*和相位角δΒ，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Gb* I/sin δΒ，將其記為B ；四、將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量7% 10%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4000轉/分鐘 5000轉/分鐘的條件下攪拌30min，即得到改性浙青II ；五、將步驟四得到的改性浙青II加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00mm， 利用動態剪切流變儀(DSR)，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量G。*和相位角δ。，可以通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標IG。* I/sin δ。，將其記為C ；六、根據步驟一得到的數據、步驟三得到的數據以及步驟五得到的數據，以油分摻量為橫坐標，以表徵浙青高溫性能的指標IG* I/sin δ為縱坐標，縱坐標為以10為底的對數刻度，建立標準曲線，並得到一元一次線性回歸方程y=kX+b ；七、得到參數k和b後，即可以對任意油分摻量條件下油分對浙青高溫性能影響的測算。本實施方式步驟一、步驟三以及步驟五中所述的擬得到產品要求的溫度TC為要求浙青能在高溫TC條件下工作，試驗測試的溫度也為TC。本實施方式步驟一得到的表徵浙青高溫性能的指標|GA*|/sinSA為兩次以上平行試驗結果的平均值；步驟三得到的表徵浙青高溫性能的指標I Gb* I/sin δΒ為兩次以上平行試驗結果的平均值；步驟五得到的表徵浙青高溫性能的指標IG。* I/sin δ c為兩次以上平行試驗結果的平均值。本實施方式通過三組試驗就可確定油分對浙青性能的影響曲線，通過該曲線可以進行相應的浙青廣品設計，可大幅提聞生廣效率。
具體實施方式
二:本實施方式與具體實施方式
一不同的是:步驟一中將基質浙青加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00mm，利用動態剪切流變儀(DSR)，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Gai和相位角為δ A1，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Gai I /sin δ A1 ;重複上述步驟，得到複數模量Ga2和相位角δ Α2通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Ga2 I /sin δ Α2,得到I Gai I /sin δ A1和| Ga2 /sin δ A2的平均值，將其記為A。 其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三:本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是:步驟二中所述將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量2%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4500轉/分鐘的條件下攪拌30min,即得到改性浙青I。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四:本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同的是:步驟二中所述將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量3%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4500轉/分鐘的條件下攪拌30min,即得到改性浙青I。其它與具體實施方式
一至三之一相同。
具體實施方式
五:本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是:步驟二中所述保溫設備為可控溫電加熱爐；步驟二中所述高速攪拌設備為高速剪切機。其它與具體實施方式
一至四之一相同。
具體實施方式
六:本實施方式與具體實施方式
一至五之一不同的是:步驟三中將步驟二得到的改性浙青I加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為
1.00mm，利用動態剪切流變儀(DSR)，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Gbi*和相位角Sbi，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標|GB1*|/sinSB1 ;重複上述步驟，得到複數模量Gb2*為和相位角δ Β2,通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Gb2* I /sin δ Β2,得到I Gb2* I/sin δΒ2的平均值，將其記為B。其它與具體實施方式
一至五之一相同。
具體實施方式
七:本實施方式與具體實施方式
一至六之一不同的是:步驟四中所述將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量8%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4500轉/分鐘的條件下攪拌30min，即得到改性浙青II。其它與具體實施方式
一至六之一相同。
具體實施方式
八:本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是:步驟四中所述將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量10%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4500轉/分鐘的條件下攪拌30min,即得到改性浙青II。其它與具體實施方式
一至七之一相同。
具體實施方式
九:本實施方式與具體實施方式
一至八之一不同的是:步驟四中所述保溫設備為可控溫電加熱爐；步驟四中所述高速攪拌設備為高速剪切機。其它與具體實施方式
一至八之一相同。
具體實施方式
十:本實施方式與具體實施方式
一至九之一不同的是:步驟五中將步驟四得到的改性浙青II加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為
1.00mm，利用動態剪切流變儀(DSR)，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Ga*和相位角δ α，可以通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Ga* I/sin δ α ;重複上述步驟，得到複數模量GK*和相位角，可以通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標仏2*|/sin δ。2，得到I Ga* I /sin δ C1和| Ge2* | /sin δ C2的平均值，將其記為C。其它與具體實施方式
一至九之一相同。採用下述試驗驗證本發明的效果:試驗一:一種油分對浙青高溫性能的測算方法，按以下步驟進行:一、將基質浙青加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為
1.0Omm,利用動態剪切流變儀(DSR)，在溫度為58°C的條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Gai為3.352kPa，相位角為δ A1為85.45。，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Gai I Mn δ A1為3.363kPa ；重複上述步驟，得到複數模量Ga2為3.331kPa，相位角642為85.45°，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Ga2 I /sin δ A2為3.341kPa,得到I Gai | /sin δ A1和| Ga2 /sin δ Α2的平均值為3.352kPa，將其記為A ；二、將基質浙青加熱至150°C，利用可控溫電加熱爐將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量4%的油分，然後利用高速剪切機在攪拌速度為4500轉/分鐘的條件下攪拌30min，即得到改性浙青I ;三、將步驟二得到的改性浙青I加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00mm，利用動態剪切流變儀(DSR)，在溫度為58°C的條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Gbi*為1.868kPa,相位角δΒ1為86.28° ,通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標Gbi* |/sin δ B1為1.871kPa ;重複上述步驟，得到複數模量GB2*為1.846kPa，相位角δΒ2為86.28。，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Gb2* I /sin δ Β2為1.849kPa,得到| Gbi* /sin δ B1和| GB2* | /sin δ Β2的平均值為1.860kPa，將其記為B ；四、將基質浙青加熱至150°C，利用可控溫電加熱爐將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量8%的油分，然後利用高速剪切機在攪拌速度為4500轉/分鐘4500)的條件下攪拌30min,即得到改性浙青II ；五、將步驟四得到的改性浙青II加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00mm，利用動態剪切流變儀(DSR)，在溫度為58°C的條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Ga*為1.175kPa，相位角δα為87.72。，可以通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標
Gcl*|/sinScl為1.175kPa;重複上述步驟，得到複數模量Ge2*為1.166kPa，相位角δ C2為87.72°，可以通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標|GC2*|/sin δ。2為1.166kPa，得到Gci* I /sin δ C1 和 I Gc2* I /sin δ C2 的平均值為 1.171kPa，將其記為 C ；六、根據步驟一得到的數據3.352kPa、步驟三得到的數據1.860kPa以及步驟五得到的數據1.171kPa,以油分摻量為橫坐標，以表徵浙青高溫性能的指標|G*|/sinS為縱坐標，縱坐標為以10為底的對數刻度，建立標準曲線，並得到一元一次線性回歸方程y=0.51922-0.05713*x ；
七、得到參數k為-0.05713，b為0.51922，即可以對任意油分摻量條件下油分對
浙青高溫性能的測算。若要求生產出的浙青在溫度為58°C時的高溫指標為1.5kPa，可通過如下方式確定油分的摻量:Lg (1.5)=0.51922-0.05713*x，求得x約為6，即加入浙青質量6%的油分可獲得聞溫指標為1.5kPa的浙青廣品。
權利要求
1.一種油分對浙青高溫性能的測算方法，其特徵在於油分對浙青高溫性能的測算方法按以下步驟進行: 一、將基質浙青加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.0Omm,利用動態剪切流變儀，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Ga*和相位角δ Α，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Ga* I /sin δ Α,將其記為A ； 二、將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量2% 4%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4000轉/分鐘 5000轉/分鐘的條件下攪拌30min,即得到改性浙青I ; 三、將步驟二得到的改性浙青I加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00mm，利用動態剪切流變儀，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Gb*和相位角δ Β，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Gb* I /sin δ Β，將其記為B ； 四、將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量7% 10%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4000轉/分鐘 5000轉/分鐘的條件下攪拌30min,即得到改性浙青II ； 五、將步驟四得到的改性浙青II加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00mm，利用動態剪切流變儀，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Gc*和相位角S。，可以通過 計算得到表徵浙青高溫性能的指標IG。* I/sin δ。，將其記為C ; 六、根據步驟一得到的數據、步驟三得到的數據以及步驟五得到的數據，以油分摻量為橫坐標，以表徵浙青高溫性能的指標|G*|/sinS為縱坐標，縱坐標為以10為底的對數刻度，建立標準曲線，並得到一元一次線性回歸方程y=kx+b ； 七、得到參數k和b後，即可以對任意油分摻量條件下油分對浙青高溫性能的測算。
2.根據權利要求1所述的一種油分對浙青高溫性能的測算方法，其特徵在於步驟一中將基質浙青加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00mm，利用動態剪切流變儀，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Gai和相位角為δΑ1，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Gai I/sin δ A1 ;重複上述步驟，得到複數模量Ga2和相位角δ A2通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Ga2 I/sin δ A2，得到| Gai |/sin δ A1和|GA2|/sin δ A2的平均值，將其記為A。
3.根據權利要求1或2所述的一種油分對浙青高溫性能的測算方法，其特徵在於步驟二中所述將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量2%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4500轉/分鐘的條件下攪拌30min,即得到改性浙青I。
4.根據權利要求3所述的一種油分對浙青高溫性能的測算方法，其特徵在於步驟二中所述將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量3%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4500轉/分鐘的條件下攪拌30min,即得到改性浙青I。
5.根據權利要求4所述的一種油分對浙青高溫性能的測算方法，其特徵在於步驟二中所述保溫設備為可控溫電加熱爐；步驟二中所述高速攪拌設備為高速剪切機。
6.根據權利要求4或5所述的一種油分對浙青高溫性能的測算方法，其特徵在於步驟三中將步驟二得到的改性浙青I加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00mm，利用動態剪切流變儀，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Gbi*和相位角Sbi，通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標|GB1*|/sinSB1 ;重複上述步驟，得到複數模量Gb2*為和相位角δ Β2,通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Gb2* I /sin δ Β2,得到I Gbi* I /sin δ B1和I Gb2* I /sin δ Β2的平均值，將其記為B。
7.根據權利要求6所述的一種油分對浙青高溫性能的測算方法，其特徵在於步驟四中所述將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量8%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4500轉/分鐘的條件下攪拌30min,即得到改性浙青II。
8.根據權利要求7所述的一種油分對浙青高溫性能的測算方法，其特徵在於步驟四中所述將基質浙青加熱至150°C，利用保溫設備將加熱後的基質浙青恆溫至150±5°C，在此溫度條件下向基質浙青內加入基質浙青質量10%的油分，然後利用高速攪拌設備在攪拌速度為4500轉/分鐘的條件下攪拌30min,即得到改性浙青II。
9.根據權利要求7或8所述的一種油分對浙青高溫性能的測算方法，其特徵在於步驟四中所述保溫設備為可控溫電加熱爐；步驟四中所述高速攪拌設備為高速剪切機。
10.根據權利要求9所述的一種油分對浙青高溫性能的測算方法，其特徵在於步驟五中將步驟四得到的改性浙青II加熱至膠漿狀放到直徑為25mm的圓形平行板上，板間間距為1.00_，利用動態剪切流變儀，根據擬得到產品要求的溫度TC條件下進行動態正弦應變測試，進行動態正弦應變測試時的應變幅值為12%，頻率為1.59Hz，得到複數模量Ga*和相位角δ α，可以通 過計算得到表徵浙青高溫性能的指標I Ga* I/sin δ α ;重複上述步驟，得到複數模量GK*和相位角，可以通過計算得到表徵浙青高溫性能的指標仏2*|/sin δ C2，得到 I Ga* I /sin δ C1 和 | Gc2* | /sin δ C2 的平均值，將其記為 C。
全文摘要
一種油分對瀝青高溫性能的測算方法，它涉及一種路用瀝青高溫性能的測算方法。本發明是要解決現有瀝青生產過程中，油分對瀝青高溫性能影響測試過程效率較低的問題。方法一、利用動態剪切流變儀對基質瀝青進行動態正弦應變測試，得到表徵瀝青高溫性能的指標；二、利用動態剪切流變儀對低油分含量的改性瀝青Ⅰ進行動態正弦應變測試，得到表徵瀝青高溫性能的指標；三、利用動態剪切流變儀對高油分含量的改性瀝青Ⅱ進行動態正弦應變測試，得到表徵瀝青高溫性能的指標；四、建立標準曲線，得到回歸方程；通過回歸方程即可以對任意油分摻量條件下油分對瀝青高溫性能的測算。本發明可用於油分對瀝青高溫性能的測算。
文檔編號G01N11/00GK103217361SQ201310164549
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月7日 優先權日2013年5月7日
發明者張磊, 譚憶秋, 邢超, 紀倫, 海珊·尤·巴赫爾 申請人:哈爾濱工業大學