【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路工程，具体提供一种确定用于酸性集料沥青混合料的改性沥青中改性剂掺量的方法。
技术介绍
1、公路工程中，通常将集料的酸碱性按照sio2的含量来划分，将sio2的含量小于52％的集料称为碱性集料，sio2的含量在52％和65％之间的集料称为中性集料，sio2的含量大于65％的集料称为酸性集料。沥青路面实际工程应用中，沥青表面层多使用石灰岩、玄武岩、辉绿岩等碱性及中性集料，鲜少使用酸性集料。碱性集料与沥青之间具有良好的黏附性，而酸性集料与沥青的黏附性较差。若使用酸性集料而未采取改善措施，易导致沥青路面产生水损害。
2、提高沥青与集料之间的黏附性，改善沥青与集料界面黏结性能，是提高沥青混合料整体性能的有效途径。
3、改善沥青与酸性集料的粘附性的方式主要有添加抗剥落剂或者采用改性沥青，改性沥青具有较高的活性极性基团或较高的黏度，均可增加基础沥青与石料的黏结力，特别是改善酸性集料与基础沥青之间的黏附性问题，但需掺加多少，至今仍未有快捷准确的确定方法。传统方式一般为将改性剂添加到基础沥青中制备成改性沥青，然后采用酸性石料和掺加不同改性剂掺量的改性沥青进行沥青混合料水稳性试验，根据水稳定性试验结果进行对比分析得到大概的掺量范围。但该方法需要先确定好沥青混合料的配合比，再进行水稳定性试验，整个试验周期需要5～7天的时间，周期比较长，且不同的沥青混合料试件成型条件(成型温度、试件质量、空隙率)难以做到统一一致，造成水稳定性试验结果误差大，从而导致确定的掺量不准确，易造成改性沥青改性剂掺量不足或过多浪费。因此
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种确定用于酸性集料沥青混合料的改性沥青中改性剂掺量的方法。
2、本专利技术的技术任务是提供一种确定用于酸性集料沥青混合料的改性沥青中改性剂掺量的方法，来解决如何准确的确定用于改善酸性集料混合料水稳定性时的改性沥青中改性剂的掺量大小，改善酸性集料沥青混合料的抗水损害能力，有利于节约成本。
3、本专利技术的技术方案如下：
4、一种确定用于酸性集料沥青混合料的改性沥青中改性剂掺量的方法，具体步骤如下：
5、s1将不同掺量改性剂加入到基础沥青中，制备成不同掺量的改性沥青；
6、s2测定不同改性剂掺量的改性沥青与碱性集料的接触角，计算黏附功，线性拟合后建立碱性集料-改性沥青黏附功标准曲线；然后测定不同改性剂掺量的改性沥青与酸性集料的接触角，计算黏附功，线性拟合后建立酸性集料-改性沥青黏附功曲线；
7、s3根据步骤s2确定的碱性集料-改性沥青黏附功标准曲线，改性剂掺量为0时与碱性集料的黏附功，对应于酸性集料-改性沥青黏附功曲线时的改性剂掺量为最小掺量；两条曲线的交点对应的改性剂掺量为最大掺量；改性剂最小掺量与最大掺量范围即为确定的掺量范围。
8、根据本专利技术优选的，所述步骤s1中的改性沥青制备方法：基础沥青加热至160～180℃，加入相应的改性剂，3000～6000r/min剪切30～60min，然后搅拌1～4h。
9、根据本专利技术优选的，所述步骤s1中，不同掺量改性剂加入到基础沥青中的改性剂掺量按质量分数计为0-50％。
10、根据本专利技术优选的，所述步骤s1中，改性剂包含废旧胶粉、活化胶粉、热塑性弹性体、煤基超硬质沥青、纳米蒙脱土、纳米氧化锌、炭黑、天然岩沥青。
11、进一步优选的，所述热塑性弹性体包含sbs、sbr、eva、pe。
12、根据本专利技术优选的，所述步骤s1中，基础沥青包含道路石油沥青、加入改性剂改性后的沥青。
13、根据本专利技术优选的，所述步骤s2中，碱性集料、酸性集料的加工方法，采用磨石机和磨平机，打磨成长2～8cm×宽2～8cm cm×高0.2～1.0cm的形状。
14、进一步优选的，采用砂纸(＞600#)打磨成平面。
15、根据本专利技术优选的，所述步骤s2中，碱性集料为sio2的含量小于52％的集料；酸性集料为sio2的含量大于65％的集料。
16、根据本专利技术优选的，所述步骤s2中的接触角测量，计算黏附功的方法：包括如下步骤：
17、①对同一沥青样品与标准液的接触角连续测试5次以上，取平均值，变异系数小于5％；通过公式计算得到沥青的表面自由能、色散分量及极性分量；
18、②采用与步骤①同样的方法测定标准液与集料的接触角，按照与沥青表面自由能相同的数据处理方法，标准液与集料接触角与表面自由能的线性决定系数≥0.99，计算得到集料的表面自由能、色散分量及极性分量；
19、③由沥青的表面自由能、色散分量及极性分量和集料的表面自由能、色散分量及极性分量，通过公式计算得到两者之间的黏附功。
20、根据本专利技术优选，所述步骤s2中的标准曲线确定：至少制备三个不同改性剂掺量的改性沥青样品，掺量间隔相同，以黏附功为y轴，改性剂掺量为x轴，绘制成图，经线性拟合，公式如下：
21、y＝ax+b；
22、其中，线性方程的决定系数r2≥0.95。
23、本专利技术的有益效果如下：
24、1、本专利技术可以有效改善酸性集料与沥青的黏附性，促进酸性集料在沥青路面工程中的应用，有效解决道路工程石料紧张的境况。
25、2、本专利技术相较于传统的试验方法，可以准确的确定改性沥青的掺量范围，保证酸性集料沥青混合料的性能，同时还可以避免改性沥青材料的浪费，有效减少工程造价。
26、3、本专利技术相较于传统的试验方法，可以有效减少沥青混合料试验，节省试验消耗的时间，且快速准确。
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1.一种确定用于酸性集料沥青混合料的改性沥青中改性剂掺量的方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中的改性沥青制备方法：基础沥青加热至160～180℃，加入相应的改性剂，3000～6000r/min剪切30～60min，然后搅拌1～4h。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，不同掺量改性剂加入到基础沥青中的改性剂掺量按质量分数计为0-50％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，改性剂包含废旧胶粉、活化胶粉、热塑性弹性体、煤基超硬质沥青、纳米蒙脱土、纳米氧化锌、炭黑、天然岩沥青。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述热塑性弹性体包含SBS、SBR、EVA、PE。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，基础沥青包含道路石油沥青、加入改性剂改性后的沥青。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，碱性集料、酸性集料的加工方法，采用磨石机和磨平机，打磨成长2～8cm×宽2～8cm cm×高0
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，碱性集料为SiO2的含量小于52％的集料；酸性集料为SiO2的含量大于65％的集料。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中的接触角测量，计算黏附功的方法：包括如下步骤：
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中的标准曲线确定：至少制备三个不同改性剂掺量的改性沥青样品，掺量间隔相同，以黏附功为y轴，改性剂掺量为x轴，绘制成图，经线性拟合，公式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种确定用于酸性集料沥青混合料的改性沥青中改性剂掺量的方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中的改性沥青制备方法：基础沥青加热至160～180℃，加入相应的改性剂，3000～6000r/min剪切30～60min，然后搅拌1～4h。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中，不同掺量改性剂加入到基础沥青中的改性剂掺量按质量分数计为0-50％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中，改性剂包含废旧胶粉、活化胶粉、热塑性弹性体、煤基超硬质沥青、纳米蒙脱土、纳米氧化锌、炭黑、天然岩沥青。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述热塑性弹性体包含sbs、sbr、eva、pe。
6.如权利要求1所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：商红发，李永振，申全军，毕飞，杨耀辉，马士杰，樊亮，李利，林江涛，魏慧，商淑杰，侯佳林，张田涛，梁皓，周圣杰，姜峰，赵宁，牛春，李程程，
申请(专利权)人：山东高速集团有限公司创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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