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原文传递一种环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备方法与装置

专利名称：	一种环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备方法与装置
摘要：	本发明属于沥青改性材料的制备技术领域，公开了一种环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备方法与装置，所述环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备装置包括：温度检测模块、中央控制模块、加热模块、剪切模块、搅拌模块、硬化测试模块、性能评价模块、显示模块。本发明通过硬化测试模块更精确的对于环保防水高粘结沥青改性材料物理硬化性能进行了测试，提升了对环保防水高粘结沥青改性材料物理硬化测试的精度；同时，通过性能评价模块可将试验环境温度设置到零下，与延度试验相比能够准确更好地模拟环保防水高粘结沥青改性材料在应用过程中所处的低温环境。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东交通学院
发明人：	吴艳玲;王彦敏;吴书君;黄飞龙
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-14T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202310867182.1
公开号：	CN117054180A
代理机构：	北京国坤专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	赵红霞
分类号：	G01N1/28;G01N1/38;G01N1/44;G01N3/24;G01N3/36;G01Q60/24;G;G01;G01N;G01Q;G01N1;G01N3;G01Q60;G01N1/28;G01N1/38;G01N1/44;G01N3/24;G01N3/36;G01Q60/24
申请人地址：	250357 山东省济南市长清大学科技园海棠路5001号
主权项：	1.一种环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备装置，其特征在于，包括：温度检测模块与中央控制模块连接，用于检测沥青改性材料的制备过程中的加热温度；该模块通过传感器实时检测沥青温度，并将温度数据传输给中央控制模块；中央控制模块与温度检测模块、加热模块、剪切模块、搅拌模块、硬化测试模块、性能评价模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；该模块接收各个模块传输的数据，根据预设的工艺流程，实现自动化控制；加热模块与中央控制模块连接，用于通过加热设备将基质沥青加热到约186℃，然后加入设计掺量的HVA改性剂，用玻璃棒搅拌均匀；该模块通过控制加热设备的加热温度和时间，实现对基质沥青的加热和HVA改性剂的加入；剪切模块与中央控制模块连接，用于通过搅拌剪切机，加入LG501SB和III型SBS，剪切搅拌25min；该模块通过控制搅拌剪切机的转速和时间，实现对LG501SB和III型SBS的加入和剪切搅拌；搅拌模块与中央控制模块连接，用于通过搅拌器加入湖沥青、CCY，继续搅拌3h，得到环保、防水、高粘结沥青改性材料；该模块通过控制搅拌器的转速和时间，实现对湖沥青和CCY的加入和继续搅拌；硬化测试模块与中央控制模块连接，用于对环保、防水、高粘结沥青改性材料物理硬化进行测试；该模块通过将改性材料放置在恒温箱中，并测量时间和硬度数据，实现对物理硬化的测试；性能评价模块与中央控制模块连接，用于对环保、防水、高粘结沥青改性材料低温性能进行评价；该模块通过将改性材料放置在低温环境中，并测量温度和性能数据，实现对低温性能的评价；显示模块与中央控制模块连接，用于显示加热温度、测试结果、评价结果；该模块通过显示屏将各个模块传输的数据显示出来，方便操作员进行监控和控制。 2.如权利要求1所述的环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备装置，其特征在于，所述环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备装置包括：温度检测模块、中央控制模块、加热模块、剪切模块、搅拌模块、硬化测试模块、性能评价模块、显示模块；温度检测模块，与中央控制模块连接，用于检测沥青改性材料的制备过程中的加热温度；中央控制模块，与温度检测模块、加热模块、剪切模块、搅拌模块、硬化测试模块、性能评价模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；加热模块，与中央控制模块连接，用于通过加热设备将基质沥青加热到约186℃，然后加入设计掺量的HVA改性剂，用玻璃棒搅拌均匀；剪切模块，与中央控制模块连接，用于通过搅拌剪切机，加入LG501SB和III型SBS，剪切搅拌25min；搅拌模块，与中央控制模块连接，用于通过搅拌器加入湖沥青、CCY，继续搅拌3h，得到环保、防水、高粘结沥青改性材料；硬化测试模块，与中央控制模块连接，用于对环保、防水、高粘沥青改性材料物理硬化进行测试；性能评价模块，与中央控制模块连接，用于对环保、防水、高粘沥青改性材料低温性能进行评价；显示模块，与中央控制模块连接，用于显示加热温度、测试结果、评价结果。 3.一种如权利要求1所述的环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备方法，其特征在于，所述环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备方法包括以下步骤：步骤一，通过温度检测模块检测沥青改性材料的制备过程中的加热温度；步骤二，中央控制模块通过加热模块利用加热设备将基质沥青加热到约186℃，然后加入设计掺量的HVA改性剂，用玻璃棒搅拌均匀；步骤三，通过剪切模块利用搅拌剪切机，加入LG501SB和III型SBS，剪切搅拌25min；通过搅拌模块利用搅拌器加入湖沥青、CCY，继续搅拌3h，得到环保、防水、高粘结沥青改性材料；步骤四，通过硬化测试模块对环保、防水、高粘沥青改性材料物理硬化进行测试；步骤五，通过性能评价模块对环保、防水、高粘沥青改性材料低温性能进行评价；通过显示模块显示加热温度、测试结果、评价结果。 4.如权利要求3所述环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备方法，其特征在于，所述硬化测试模块测试方法如下： (1)获取环保防水高粘结沥青改性材料试件；获取环保防水高粘结沥青改性材料试件的原子力显微镜图像，并利用环保防水高粘结沥青改性材料试件的原子力显微镜图像获得环保防水高粘结沥青改性材料试件的蜂窝结构总面积和蜂窝结构数量； (2)根据获得的环保防水高粘结沥青改性材料试件的蜂窝结构总面积和蜂窝结构数量获取环保防水高粘结沥青改性材料试件的蜂窝结构平均面积变化率； (3)利用获得的环保防水高粘结沥青改性材料试件的蜂窝结构平均面积变化率对环保防水高粘结沥青改性材料的物理硬化性能进行测试，环保防水高粘结沥青改性材料试件的蜂窝结构平均面积变化率越大，则环保防水高粘结沥青改性材料材料抵抗物理硬化性能越差。 5.如权利要求4所述环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备装置，其特征在于，所述获取环保防水高粘结沥青改性材料试件，包括以下步骤：获取环保防水高粘结沥青改性材料样本：首先，获取环保防水高粘结沥青改性材料，并将环保防水高粘结沥青改性材料放置在烘箱中加热至熔融状态；所述环保防水高粘结沥青改性材料包括：基质环保防水高粘结沥青改性材料、改性环保防水高粘结沥青改性材料；然后，将环保防水高粘结沥青改性材料滴在载玻片上，再放置于烘箱22min，使得环保防水高粘结沥青改性材料在载玻片上自流平，取出后室温自然冷却并在室温放置25h，获得环保防水高粘结沥青改性材料样本；利用获得的环保防水高粘结沥青改性材料样本获得环保防水高粘结沥青改性材料试件：首先，将获得的环保防水高粘结沥青改性材料样本分为两部分；然后，将其中一部分环保防水高粘结沥青改性材料样本进行抽真空处理；最后，将抽真空处理后的环保防水高粘结沥青改性材料样本转移至-15℃低温恒温箱中分别进行不同时长的养护获得试件b，将另一部分环保防水高粘结沥青改性材料样本放置在常温环境观测获得试件a；其中，每部分环保防水高粘结沥青改性材料样本至少为3个。 6.如权利要求4所述环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备装置，其特征在于，所述基质环保防水高粘结沥青改性材料在烘箱中的加热温度为135℃；改性环保防水高粘结沥青改性材料在烘箱中的加热温度为155℃；所述利用环保防水高粘结沥青改性材料试件的原子力显微镜图像获得环保防水高粘结沥青改性材料试件的蜂窝结构总面积和蜂窝结构数量采用ImagePro Plus图像处理软件进行处理。 7.如权利要求3所述环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备装置，其特征在于，所述性能评价模块评价方法如下： 1)选用待检测环保防水高粘结沥青改性材料；选择需要的试验温度，并在设定的加载频率下给待检测环保防水高粘结沥青改性材料一个恒定水平剪切应变进行循环加载，测定待检测环保防水高粘结沥青改性材料因抵抗变形所产生的应力； 2)基于流变力学理论，计算剪切柔量J用来评价环保防水高粘结沥青改性材料低温性能；剪切柔量的计算公式如下所示： J＝γmax/τmax，式中，J为剪切柔量，Pa-1，γmax为试验过程中的最大剪切应变，无量纲；τmax为试验过程中的最大剪切应力，Pa。 8.如权利要求7所述环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备装置，其特征在于，所述待检测环保防水高粘结沥青改性材料为基质环保防水高粘结沥青改性材料、聚合物改性环保防水高粘结沥青改性材料、调和环保防水高粘结沥青改性材料或软质环保防水高粘结沥青改性材料。 9.如权利要求7所述环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备装置，其特征在于，所述采用的检测仪器为动态剪切流变仪或动态力学分析仪。 10.如权利要求7所述环保、防水、高粘结沥青改性材料的制备装置，其特征在于，所述试验温度为33℃；加载频率为11rad/s；加载频率采用正弦加载方式；水平剪切应变为0.6％。
所属类别：	发明专利