3試驗結果分析

3.1接觸(chu)角與高度修正對毛(mao)細(xi)管(guan)內(nei)半徑的影響

在(zai)13℃條件下，無(wu)水乙醇(chun)與(yu)不(bu)同生(sheng)產(chan)標號(hao)毛(mao)細(xi)(xi)管內壁的(de)接觸(chu)角(jiao)見(jian)圖4.由圖4可見(jian)：毛(mao)細(xi)(xi)管生(sheng)產(chan)標號(hao)在(zai)0.10——1.00mm范圍內時，無(wu)水乙醇(chun)與(yu)毛(mao)細(xi)(xi)管內壁的(de)接觸(chu)角(jiao)為23.2°——29.3°，且隨毛(mao)細(xi)(xi)管生(sheng)產(chan)標號(hao)的(de)增(zeng)(zeng)大(da)(da)而增(zeng)(zeng)大(da)(da)。毛(mao)細(xi)(xi)管內無(wu)水乙醇(chun)與(yu)管壁的(de)接觸(chu)角(jiao)并不(bu)為零，若忽略接觸(chu)角(jiao)，毛(mao)細(xi)(xi)管內半徑(jing)標定(ding)結果的(de)誤差將會增(zeng)(zeng)大(da)(da)。

圖(tu)4無(wu)水乙醇與不同生產標號毛細管內壁(bi)的接觸角

用式（2）標定毛細(xi)管(guan)的(de)(de)內半徑r，結果(guo)見(jian)圖(tu)5.由圖(tu)5可見(jian)：與(yu)毛細(xi)管(guan)的(de)(de)生產標號相比，毛細(xi)管(guan)的(de)(de)實測內半徑減小了4.0%——9.0%.這(zhe)是由于式（2）同時考慮了接(jie)觸角與(yu)修正高度對內半徑標定的(de)(de)影響(xiang)。

圖(tu)5毛細(xi)管內(nei)半(ban)徑標(biao)定(ding)結果

3.2毛細管內(nei)半徑對表(biao)面張力(li)的影響(xiang)

對比了由毛(mao)細管(guan)生(sheng)產(chan)標號(hao)(hao)和(he)內半(ban)徑(jing)標定值(zhi)計(ji)算(suan)(suan)得到(dao)(dao)的(de)(de)瀝(li)青(qing)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)計(ji)算(suan)(suan)值(zhi)的(de)(de)差(cha)異，結果見表(biao)(biao)(biao)3.表(biao)(biao)(biao)3中：γn為(wei)(wei)毛(mao)細管(guan)差(cha)分組合(he)0.10mm和(he)0.20mm的(de)(de)生(sheng)產(chan)標號(hao)(hao)計(ji)算(suan)(suan)的(de)(de)瀝(li)青(qing)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)；γm為(wei)(wei)毛(mao)細管(guan)差(cha)分組合(he)0.10mm和(he)0.20mm的(de)(de)內半(ban)徑(jing)標定值(zhi)計(ji)算(suan)(suan)的(de)(de)瀝(li)青(qing)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)；用(yong)（γn-γm）/γm表(biao)(biao)(biao)征測試精(jing)度(du)提(ti)升(sheng)值(zhi)。由表(biao)(biao)(biao)3可見：生(sheng)產(chan)標號(hao)(hao)為(wei)(wei)0.10mm和(he)0.20mm的(de)(de)毛(mao)細管(guan)差(cha)分組合(he)，用(yong)生(sheng)產(chan)標號(hao)(hao)、標定內半(ban)徑(jing)計(ji)算(suan)(suan)得到(dao)(dao)的(de)(de)瀝(li)青(qing)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)分別為(wei)(wei)20.07——25.96、18.10——21.83mN/m，內半(ban)徑(jing)標定值(zhi)計(ji)算(suan)(suan)得到(dao)(dao)的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)值(zhi)偏小，測試精(jing)度(du)提(ti)升(sheng)約(yue)為(wei)(wei)10.9%——20.7%.這說(shuo)明內半(ban)徑(jing)標定可以有效提(ti)高較細毛(mao)細管(guan)差(cha)分組合(he)的(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張力(li)測試精(jing)度(du)。

表3內半徑標定值和毛細管生產標號(hao)計算得到的瀝(li)青表面張(zhang)力的對比

3.3表面張力(li)計算值的精度分析

對比(bi)了(le)現(xian)(xian)行(xing)差(cha)(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)毛(mao)(mao)(mao)細(xi)(xi)(xi)管(guan)法(fa)(fa)和改進(jin)方(fang)法(fa)(fa)計(ji)算(suan)(suan)得到(dao)的(de)瀝(li)青表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)，見表(biao)(biao)4.表(biao)(biao)4中，γc為(wei)現(xian)(xian)行(xing)差(cha)(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)毛(mao)(mao)(mao)細(xi)(xi)(xi)管(guan)法(fa)(fa)計(ji)算(suan)(suan)得到(dao)的(de)瀝(li)青表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)。現(xian)(xian)行(xing)差(cha)(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)毛(mao)(mao)(mao)細(xi)(xi)(xi)管(guan)法(fa)(fa)選(xuan)擇(ze)生(sheng)產標號為(wei)0.25mm和0.50mm的(de)毛(mao)(mao)(mao)細(xi)(xi)(xi)管(guan)差(cha)(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)組合(he)(he)；改進(jin)毛(mao)(mao)(mao)細(xi)(xi)(xi)管(guan)法(fa)(fa)選(xuan)擇(ze)生(sheng)產標號為(wei)0.10mm和0.20mm的(de)毛(mao)(mao)(mao)細(xi)(xi)(xi)管(guan)差(cha)(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)組合(he)(he)。由(you)表(biao)(biao)4可見：改進(jin)差(cha)(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)毛(mao)(mao)(mao)細(xi)(xi)(xi)管(guan)法(fa)(fa)計(ji)算(suan)(suan)得到(dao)的(de)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)值顯著(zhu)低于現(xian)(xian)行(xing)差(cha)(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)毛(mao)(mao)(mao)細(xi)(xi)(xi)管(guan)法(fa)(fa)的(de)計(ji)算(suan)(suan)值；與現(xian)(xian)行(xing)差(cha)(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)毛(mao)(mao)(mao)細(xi)(xi)(xi)管(guan)法(fa)(fa)相(xiang)比(bi)，改進(jin)差(cha)(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)毛(mao)(mao)(mao)細(xi)(xi)(xi)管(guan)法(fa)(fa)的(de)精(jing)度提升約24.7%——49.2%.實際上(shang)，現(xian)(xian)行(xing)差(cha)(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)毛(mao)(mao)(mao)細(xi)(xi)(xi)管(guan)法(fa)(fa)采(cai)用測微顯微鏡標定內半(ban)徑，受(shou)內半(ban)徑測試(shi)精(jing)度所(suo)限，推薦采(cai)用內半(ban)徑不(bu)大于0.50mm和1.00mm的(de)差(cha)(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)(fen)組合(he)(he)。

表(biao)(biao)4現(xian)行差分毛細管法與改進方法計算得到的瀝青表(biao)(biao)面張力對比

3.4表面張力(li)指標的有效(xiao)性驗證

由(you)表(biao)(biao)4可(ke)知(zhi)，使(shi)用(yong)現行(xing)方(fang)法推薦的(de)(de)較粗(cu)毛細管的(de)(de)差(cha)分(fen)組合（0.25mm和0.50mm）得到的(de)(de)B+W2、B+W3的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力均大于(yu)70#基(ji)質(zhi)瀝(li)青(qing)，S+W1瀝(li)青(qing)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力也大于(yu)SBS改性(xing)(xing)瀝(li)青(qing)，無法表(biao)(biao)征表(biao)(biao)面(mian)活性(xing)(xing)劑對瀝(li)青(qing)表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力的(de)(de)影響。由(you)表(biao)(biao)3中數據可(ke)知(zhi)，基(ji)質(zhi)瀝(li)青(qing)135℃表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力為(wei)(wei)21.83mN/m，加入表(biao)(biao)面(mian)活性(xing)(xing)劑后表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力在21.47——19.28mN/m，降低(di)了(le)1.6%——11.7%；SBS改性(xing)(xing)瀝(li)青(qing)165℃表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力為(wei)(wei)18.22mN/m，加入表(biao)(biao)面(mian)活性(xing)(xing)劑后表(biao)(biao)面(mian)張(zhang)力為(wei)(wei)18.10mN/m，降低(di)了(le)0.7%.

使用改進差分毛(mao)細管(guan)法，得到不同(tong)表(biao)面(mian)(mian)活性劑(ji)摻量(liang)(liang)wW2下B+W2的(de)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)值，見(jian)(jian)圖6.由圖6可見(jian)(jian)：未摻表(biao)面(mian)(mian)活性劑(ji)時，70#基(ji)質(zhi)瀝青表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)為(wei)(wei)21.83mN/m，表(biao)面(mian)(mian)活性劑(ji)摻量(liang)(liang)為(wei)(wei)0.2%時B+W2的(de)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)為(wei)(wei)19.51mN/m，表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)顯著(zhu)降低(di)，降幅(fu)(fu)為(wei)(wei)10.6%；表(biao)面(mian)(mian)活性劑(ji)摻量(liang)(liang)在0.3%——0.5%，表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)在19.24——19.39mN/m，與70#基(ji)質(zhi)瀝青相比，表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)(li)降幅(fu)(fu)趨緩，降低(di)幅(fu)(fu)度為(wei)(wei)11.2%——11.9%.

圖670#基質瀝(li)青(qing)表(biao)面張(zhang)力與(yu)表(biao)面活性劑摻量關系

根據表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)能理論和表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活性劑工作原(yuan)理，表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活性劑分(fen)子一端親水一端親油(you)，易富集于液體界(jie)面(mian)(mian)(mian)處，形成(cheng)膠束(shu)，降低液面(mian)(mian)(mian)的(de)界(jie)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)。瀝(li)青的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)會(hui)隨(sui)著表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活性劑摻(chan)(chan)(chan)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)而降低，當摻(chan)(chan)(chan)量(liang)達到臨界(jie)膠束(shu)濃度時(shi)，瀝(li)青的(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)會(hui)發生突變，隨(sui)后達到一定值且基(ji)本保持不變。試(shi)驗結果與理論規律相符，改進差分(fen)毛(mao)細管法可有效表(biao)(biao)征表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)活性劑加(jia)入(ru)及(ji)其摻(chan)(chan)(chan)量(liang)對高溫液態瀝(li)青表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)的(de)影響。

4結論

（1）毛細管內(nei)半徑標定(ding)值略小(xiao)于其(qi)生產(chan)標號，前者(zhe)比后者(zhe)小(xiao)4.0%——9.0%；對于生產(chan)標號為0.10mm和0.20mm的毛細管差(cha)分組(zu)合，內(nei)半徑標定(ding)后表面張力測試(shi)精度提(ti)升(sheng)10.9%——20.7%.

（2）標(biao)定內(nei)半徑、優選生產標(biao)號(hao)0.10mm和0.20mm的(de)毛細(xi)管差(cha)分(fen)組合，可顯著降(jiang)低高溫液態(tai)瀝青表(biao)(biao)面(mian)張力(li)的(de)測試誤差(cha)。與現行方法相比，改進后的(de)差(cha)分(fen)毛細(xi)管法表(biao)(biao)面(mian)張力(li)測試精度提高了24.7%——49.2%.

（3）改(gai)進后的差分(fen)毛(mao)細管法可以(yi)表征(zheng)表面活性劑的加入(ru)以(yi)及摻量(liang)變化對(dui)高溫液態瀝青表面張力的影響(xiang)。