基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115014984A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210692806.6G01N1/44(2006.01)(22)申请日2022.06.17G01N1/36(2006.01)(71)申请人河北工业大学地址300000天津市北辰区双口镇西平道5340号(72)发明人马士宾牛宗岳刘子龙杨志伟王鹏刘月钊宋玮卓徐梓菲蒋佳俊袁琪杰侯立成张宇杨林森(74)专利代理机构金华市婺实专利代理事务所(普通合伙)33340专利代理师胡恩晗(51)Int.Cl.G01N3/18(2006.01)G01N3/06(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法(57)摘要本发明涉及基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法，包括以下步骤：步骤一：通过成膜试验和离析试验，探究水性环氧固化体系温度，确定低温蒸发试验温度为60℃；步骤二：自制蒸发试验所用的硅胶模具，绘制残留物质量—养生时间关系图，计算重复性试验误差；步骤三：浇筑不同环氧掺量的水性环氧乳化沥青BBR试件，通过弯曲梁流变仪测量其蠕变劲度和蠕变速率；步骤四：分别对环氧掺量和蠕变劲度、蠕变速率进行非线性指数拟合，建立其低温性能预测模型。该方法的优点在于避免了直接加热蒸发时因体系受热不均而导致的絮状结块和交联结构遭到破坏等问题，以蠕变劲度和蠕变速率代替传统延度，预测水性环氧乳化沥青的低温性能。CN115014984ACN115014984A权利要求书1/1页1.基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将水性环氧树脂与固化剂掺和形成水性环氧固化体系，置于透明塑料杯中，使其在不同温度范围下进行养生，温度为25℃‑100℃，通过成膜试验与离析试验确定水性环氧体系适宜的固化养生温度，以此作为低温蒸发温度；步骤二、制备15％环氧掺量下的水性环氧乳化沥青，置于硅胶托盘中，在室温下静置24h后，使其在步骤一确定的温度下养生，每隔8h对试件进行称重，记录残留物质量，绘制残留物质量与养生时间的关系图，结合重复性试验误差值确定蒸发时间；步骤三、将不同掺量下的水性环氧乳化沥青板重新加热浇筑成BBR试模，通过弯曲梁流变仪对试件进行‑12℃下的低温蠕变性能试验，待试件变形大于4mm或小于0.08mm时停止试验；步骤四、依据低温蠕变试验所得数据，分别对环氧掺量和蠕变劲度、蠕变速率进行非线性指数拟合，控制其相关系数R2达到98％以上，进而得到预测效果良好的水性环氧乳化沥青低温性能预测模型。2.根据权利要求1所述的基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法，其特征在于：所述步骤一中通过探究水性环氧固化体系温度来确定低温蒸发所用试验温度。3.根据权利要求2所述的基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法，其特征在于：所述步骤一中通过成膜试验表征不同温度下水性环氧固化体系的固化效果。4.根据权利要求2所述的基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法，其特征在于：所述步骤一中通过离析试验表征不同温度下水性环氧固化体系的稳定程度。5.根据权利要求1—4所述的基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法，其特征在于：所述步骤一中所探究的温度为25℃、45℃、60℃、75℃和100℃。6.根据权利要求5所述的基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法，其特征在于：所述步骤一中最终确定的低温蒸发温度为60℃。7.根据权利要求1所述的基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法，其特征在于：所述步骤二中所用蒸发试验模具为150mm×150mm×2mm的硅胶模具。8.根据权利要求1所述的基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法，其特征在于：所述步骤二中最终确定的低温蒸发时间为室温静置24h后，60℃烘箱养护48h，所述步骤二中重复性试验误差计算时，xi为连续两次称重的质量，为连续两次称重的算数平均值，σ则为连续两次测量的残留物质量的标准差，n取2。9.根据权利要求1所述的基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法，其特征在于：所述步骤三中BBR试验对象为水性环氧乳化沥青蒸发残留物，所述步骤三中以蠕变劲度S和蠕变速率m为指标表征水性环氧乳化沥青残留物的低温性能。10.根据权利要求1所述的基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥青低温性能预测方法，其特征在于：所述步骤四中以环氧掺量为自变量，蠕变劲度和蠕变速率为因变量建立低温性能预测模型，所述步骤四中的蠕变劲度预测模型为S＝107.1*x0.204，蠕变速率预测模型为m＝0.53*x‑0.102。2CN115014984A说明书1/7页基于低温蒸发法的水性环氧乳化沥