沥青路面填料表面能参数的检测方法与流程

技术特征：

1.道路填料表面能参数的检测方法，其特征在于包括以下步骤：

1)选取已知表面能参数的四种化学试剂，采用毛细上升法测试填料对各试剂在不同时间t内的对应吸收量m，拟合得到m²～t关系直线，选取其中一种试剂结合改进的Washburn方程计算毛细管有效半径R_eff；，如下式所示：

其中：R_eff-毛细管有效半径，单位cm；η-化学试剂的粘度，单位mPa·s；ρ-化学试剂的密度，单位g/cm³；π_e-试剂对填料的扩散压力，单位ergs/cm²；

2)结合步骤1得到的毛细管有效半径R_eff，进一步采用改进的Washburn方程计算得到填料对其他三种试剂的扩散压力π_e，如下式所示：

3)利用Good-van Oss-Chaudhury(GvOC)组合公式，建立填料分别对三种试剂的表面扩散压力π_e、试剂的内聚能以及填料与试剂的粘附能之间的平衡方程，如下式所示：

其中：γ_L,分别为试剂的表面能总量、表面能非极性分量、极性酸分量、极性碱分量，单位ergs/cm²；分别为填料的表面能非极性分量、极性酸分量、极性碱分量，单位ergs/cm²；π_e-填料对试剂的扩散压力，单位ergs/cm²；

4)三种试剂形成三个方程联立求解得到填料的表面能非极性分量极性酸分量极性碱分量

2.如权利要求1所述道路填料表面能参数的检测方法，其特征在于步骤1)所述试剂对填料的扩散压力π_e按以下方法得来：

采用蒸汽吸附法测试填料对该试剂在各阶蒸汽压下的饱和蒸汽吸附量n，通过Gibbs方程求解填料对该试剂的表面扩散压力π_e，Gibbs方程如下：

其中：R-理想气体常数，8.314472J/mol·K；T-试验温度，单位K；p₁-初始蒸汽压(即为0)，单位mbar；p₀-试验温度下的饱和蒸汽压，单位mbar；M-蒸汽的分子摩尔质量，单位g/mol；n-蒸汽吸附量，单位mg/g；p-各阶蒸汽压，单位mbar；SSA-填料的比表面积，单位mg/g。

3.如权利要求2所述道路填料表面能参数的检测方法，其特征在于所述填料的比表面积SSA采用下式计算：

其中：n_m-单分子层的饱和吸附量；N₀-阿伏伽德罗常数；M-分子的摩尔质量，单位g/mol；α-每一个蒸汽吸附分子在填料表面的投影面积，单位m²。

4.如权利要求3所述道路填料表面能参数的检测方法，其特征在于蒸汽吸附分子在填料表面的投影面积α采用下式计算：

5.如权利要求3所述道路填料表面能参数的检测方法，其特征在于单分子层的饱和吸附量n_m采用下式计算：

其中：S,I-分别为方程中对在范围内拟合直线的斜率与截距；其中，各阶蒸汽压下的蒸汽吸附量n与蒸汽压p之间的关系曲线按以下方程模型进行拟合：

其中：n₀,A,k-分别为模型拟合常数。

6.如权利要求1所述道路填料表面能参数的检测方法，其特征在于已知表面能参数的四种化学试剂为甲苯、正己烷、氯仿、甲酰胺；其中甲苯作为蒸汽吸附法的化学试剂，正己烷、氯仿、甲酰胺作为毛细上升法测试的化学试剂。

7.如权利要求6所述道路填料表面能参数的检测方法，其特征在于甲苯同时作为蒸汽吸附法和毛细上升法测试的化学试剂。