本发明涉及工程材料，特别是一种复合改性沥青制备工艺参数确定方法。
背景技术：
1、沥青作为关键的建筑材料在道路建设中发挥着至关重要的作用。但是不断增长的交通需求、城市化和环境意识的崛起等因素使得对沥青的要求不断提高。目前，传统的沥青路面在面临重负荷、高交通量和极端气候条件下可能出现耐久性下降、损坏和维护成本上升的问题。因此，为了满足更高的性能和可持续性需求，需要采用创新的材料和工程技术，以提高沥青路面的强度、抗损耗性、耐用性和环保性，以确保公路系统能够应对未来的挑战和需求。。
2、改性沥青是一种通过在沥青中添加外加材料从而提高其性能的技术手段，通常有单掺改性沥青和复合改性沥青两种类型。其中单掺改性沥青主要为采用单一外加材料制备改性沥青的技术方式，复合改性沥青则主要为多种外加材料混合制备改性沥青的技术方式。两种方法均可以改善沥青路面的强度、抗裂性、耐久性和抗损耗性，从而延长路面的使用寿命，减少维护成本，提高交通安全，降低能源消耗和排放。同时单掺或复合改性沥青还可以适应各种气候条件，增强路面的抗水浸泡和抗冰雪融化能力，从而提高公路网络的可靠性。通常情况下复合改性沥青的制备工艺更加繁琐，但是其对沥青的性能提升效果更加显著。
3、复合改性沥青的制备工艺目前面临着复杂、繁琐的挑战，其中一个主要问题是缺乏系统的制备工艺参数研究方法。这种缺陷凸显了研究和确定复合改性沥青制备工艺参数的重要性。首先，制备工艺参数的研究对于确保复合改性沥青的一致性和可控性至关重要。不同的复合改性剂和外加材料需要在特定条件下与沥青相互作用，以达到所需的性能。因此，制备工艺参数的准确确定可以确保所得到的复合改性沥青在不同批次之间具有相似的性能，提高产品的质量和可靠性。其次，精确的工艺参数研究有助于最大程度地发挥外加材料的性能。不同的外加材料在不同的工艺条件下可能会产生不同的效果，包括增强强度、改善耐久性和抗损耗性能。通过深入研究工艺参数，可以确定最佳的处理条件，以最大限度地发挥外加材料的潜力，提高沥青的性能。因此，目前需要在考虑复合改性沥青性能的基础上，确定其精确的制备工艺参数，从而保证复合改性沥青制备质量、提高沥青性能、促进技术创新和可持续发展。
技术实现思路
1、本发明实施例要解决的技术问题在于，提供一种复合改性沥青制备工艺参数确定方法，以解决现有技术中复合改性沥青的制备工艺因缺乏制备工艺参数研究而导致制备工艺存在复杂、繁琐的问题。
2、本发明公开了一种复合改性沥青制备工艺参数确定方法，包括：
3、确定制备复合改性沥青的多种工艺因素，并为每种所述工艺因素选取多个不同的参数水平；
4、根据每种所述工艺因素对应的多个所述参数水平，基于正交试验设计方法设计多组试验组；
5、根据每组所述试验组的各所述参数水平制备复合改性沥青，确定表征所述复合改性沥青性能的多个性能指标，通过性能测试依次获取每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的标准值；
6、根据每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的标准值，采用灰色关联法获取各所述性能指标在所有所述试验组中的指标权重；
7、根据每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的标准值，采用熵权法获取每种所述工艺因素对应各所述参数水平的综合性能系数，并结合各所述性能指标的指标权重，获取每种所述工艺因素对应各所述参数水平的综合性能指标值；
8、比较每种所述工艺因素对应各所述参数水平的综合性能指标值，确定每种所述工艺因素对应综合性能指标值最大的所述参数水平为最优制备工艺参数。
9、可选地，所述采用灰色关联法获取各所述性能指标在所有所述试验组中的指标权重的方法包括：
10、分别获取每组所述试验组中各所述性能指标和对应各所述参数水平的灰色关联度系数；
11、根据每组所述试验组中各所述性能指标的灰色关联度系数，计算获取各所述性能指标在所有所述试验组中灰色关联度系数的平均值，所述灰色关联度系数平均值的计算公式为：
12、
13、根据各所述性能指标的灰色关联度系数平均值，计算各所述性能指标的指标权重，所述指标权重的计算公式为：
14、
15、式中，i表示性能指标，k表示试验组，m表示试验组的数量，ξi(k)表示第i个性能指标在第k个试验组中对应各参数水平的灰色关联度系数，γ0i表示第i个性能指标在所有试验组中的灰色关联度系数平均值，ri表示第i个性能指标的指标权重。
16、可选地，所述分别获取每组所述试验组中各所述性能指标对应各所述参数水平的灰色关联度系数的方法包括：
17、将所有所述复合改性沥青对应的每个所述性能指标的测试值转化为初始数据矩阵，所述初始数据矩阵的表达式为：
18、
19、向所述初始数据矩阵中引入所述试验组对应的各所述参数水平，并将所述初始数据矩阵中的数据序列进行数据处理得到包含所述性能指标标准值的转变矩阵，所述转变矩阵的表达式为：
20、
21、计算所述转变矩阵中各所述性能指标对应各所述参数水平的灰色关联度系数，所述灰色关联度系数的计算公式为：
22、
23、式中，x′i(k)表示各所述性能指标的测试值，xi(k)表示各所述性能指标数据处理后的标准值，x0(k)表示所述试验组对应的各所述参数水平，α表示分辨系数，表示各所述性能指标的标准值和对应所述试验组各所述参数水平在所有试验组中的最小差异，表示各所述性能指标的标准值和对应所述试验组各所述参数水平在所有试验组中的最大差异。
24、可选地，所述将所述初始数据矩阵中的数据序列进行数据处理得到包含所述性能指标标准值的方法包括：
25、通过性能测试依次获取每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的测试值；
26、对每组所述复合改性沥青的各所述性能指标测试值依次进行归一化和无量纲处理得到每组所述复合改性沥青的各所述性能指标标准值；
27、所述性能指标测试值归一化处理的表达式为：
28、
29、所述性能指标测试值无量纲处理的表达式为：
30、
31、式中，x表示所述性能指标的测试值，xmin表示所述性能指标测试值的最小值，xmax表示所述性能指标测试值的最大值，y表示所述性能指标测试值归一化的数值，ymin表示所述性能指标测试值归一化范围的最小值，ymax表示所述性能指标测试值归一化范围的最大值，x′i(k)表示各所述性能指标测试值归一化的数值，xi(k)表示各所述性能指标的标准值。
32、可选地，所述采用熵权法获取每种所述工艺因素对应各所述参数水平的综合性能系数的方法包括：
33、采用熵权法分别对每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的标准值进行综合评定，并得到每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的评测得分，每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的评测得分的计算公式为：
34、si′j＝hj×ri′j
35、将每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的评测得分汇总得到每组所述复合改性沥青的综合评测得分，每组所述复合改性沥青综合评测得分的表达式为：
36、
37、根据每组所述复合改性沥青的综合评测得分，计算每种所述工艺因素对应各所述参数水平的综合性能系数，所述综合性能系数的计算公式为：
38、
39、式中，i′表示所述试验组，j表示所述性能指标，j′表示所述参数水平，si′j表示第i′组所述试验组中第j项所述性能指标的评测得分，hj表示第j项所述性能指标的权重，ri′j表示第i′组所述试验组中第j项所述性能指标的标准值，si′表示第i′组所述复合改性沥青的综合评测得分，kj′表示单项所述工艺因素对应第j′个所述参数水平的综合性能系数，yj′表示正交试验中第j′个所述参数水平的试验编号，p(yj′)表示第j′个所述参数水平在所有所述试验组中的试验编号集合，si′{yj′|p(yj′)}表示在第j′个所述参数水平集合中和试验编号一一对应的综合评测得分，m为所述试验组的数量。
40、可选地，所述结合各所述性能指标的指标权重，获取每种所述工艺因素对应各所述参数水平的综合性能指标值的方法包括：
41、根据每种所述工艺因素对应各所述参数水平的综合性能系数，结合各所述性能指标的指标权重，计算每种所述工艺因素对应各所述参数水平的综合性能指标值，所述综合性能指标值的计算公式为：
42、
43、式中，zp表示所述工艺因素对应第p个所述参数水平的综合性能指标值，kpi′表示所述工艺因素对应第p个所述参数水平的综合性能系数，ri表示第i个性能指标的指标权重。
44、可选地，还包括在计算每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的评测得分前，采用熵权法确定每组复合改性沥青中各所述性能指标权重的方法：
45、建立各组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的性能指标矩阵，所述性能指标矩阵的表达式为：
46、r＝(ri′j)m*n
47、根据所述性能指标矩阵中的正向指标，计算各组所述试验组中各项所述性能指标在对应单项所述性能项指标序列中所占的比重，所述正向指标的表达式为：
48、
49、所述比重的计算公式为：
50、
51、根据各组所述试验组中各项所述性能指标的比重，计算各项所述性能指标的熵值，所述熵值的计算公式为：
52、
53、根据各项所述性能指标的熵值计算对应所述性能指标的差异性系数，并根据各项所述性能指标的差异性系数计算对应项所述性能指标的权重，所述性能指标差异性系数的计算公式为：
54、pi′＝1-ej
55、各项所述性能指标权重的计算公式为：
56、
57、式中，m表示各所述试验组，n表示各所述性能指标，r表示所有所述性能指标的性能指标矩阵，yi′j表示第i′组所述试验组中第j项所述性能指标在对应指标序列中所占的比重，ej表示第j项所述性能指标的熵值，hj表示第j项所述性能指标的权重，pi′表示第i′组所述试验组中的所述参数水平，k表示各项所述性能指标熵值归一化的正数。
58、可选地，所述确定表征所述复合改性沥青性能的多个性能指标，通过性能测试依次获取每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的标准值的方法包括：
59、确定表征所述复合改性沥青性能的多个性能指标，包括针入度、软化点及延度；
60、对每组所述复合改性沥青分别进行性能测试，并依次获取每组所述复合改性沥青的针入度、软化点及延度的试验值。
61、可选地，所述确定制备复合改性沥青的多种工艺因素，并为每种所述工艺因素选取多个不同的参数水平的方法包括：
62、确定制备复合改性沥青的多种工艺因素，包括外加剂的掺加顺序、高速剪切时间、剪切速度以及剪切温度；
63、根据外加剂的掺加顺序、高速剪切时间、剪切速度以及剪切温度的工艺需求，分别为每种所述工艺因素选取三个不同的参数水平。
64、可选地，所述根据每种所述工艺因素对应的多个所述参数水平，基于正交试验设计方法设计多组试验组的方法包括：
65、根据每种所述工艺因素对应的多个所述参数水平，基于正交试验设计方法设计多组试验组，每组所述试验组包括所有的所述工艺因素，以及和各所述工艺因素一一对应的所述参数水平。
66、与现有技术相比，本发明实施例提供的复合改性沥青制备工艺参数确定方法的有益效果在于：
67、通过确定制备复合改性沥青的的多种工艺因素，对每种工艺因素选取多个不同的参数水平，然后通过正交试验设计复合改性沥青制备工艺的多因素多水平的试验组，再通过确定表征复合改性沥青性能的多个性能指标，对各试验组制备出的复合改性沥青进行性能测试，并通过灰色关联-熵权法计算得到每种工艺因素对应各参数水平的综合性能指标值，确定每种工艺因素对应综合性能指标值最大的参数水平为最优制备工艺参数。从而能够在考虑复合改性沥青性能的基础上，确定其精确的制备工艺参数，以保证复合改性沥青的制备质量，并提高复合改性沥青的性能，促进技术创新和可持续发展。
1.一种复合改性沥青制备工艺参数确定方法，其特征在于，所述复合改性沥青制备工艺参数确定方法包括：
2.根据权利要求1所述的复合改性沥青制备工艺参数确定方法，其特征在于，所述采用灰色关联法获取各所述性能指标在所有所述试验组中的指标权重的方法包括：
3.根据权利要求2所述的复合改性沥青制备工艺参数确定方法，其特征在于，所述分别获取每组所述试验组中各所述性能指标对应各所述参数水平的灰色关联度系数的方法包括：
4.根据权利要求3所述的复合改性沥青制备工艺参数确定方法，其特征在于，所述将所述初始数据矩阵中的数据序列进行数据处理得到包含所述性能指标标准值的方法包括：
5.根据权利要求2所述的复合改性沥青制备工艺参数确定方法，其特征在于，所述采用熵权法获取每种所述工艺因素对应各所述参数水平的综合性能系数的方法包括：
6.根据权利要求5所述的复合改性沥青制备工艺参数确定方法，其特征在于，所述结合各所述性能指标的指标权重，获取每种所述工艺因素对应各所述参数水平的综合性能指标值的方法包括：
7.根据权利要求5所述的复合改性沥青制备工艺参数确定方法，其特征在于，还包括在计算每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的评测得分前，采用熵权法确定每组复合改性沥青中各所述性能指标权重的方法：
8.根据权利要求1所述的复合改性沥青制备工艺参数确定方法，其特征在于，所述确定表征所述复合改性沥青性能的多个性能指标，通过性能测试依次获取每组所述复合改性沥青对应各所述性能指标的标准值的方法包括：
9.根据权利要求1所述的复合改性沥青制备工艺参数确定方法，其特征在于，所述确定制备复合改性沥青的多种工艺因素，并为每种所述工艺因素选取多个不同的参数水平的方法包括：
10.根据权利要求1所述的复合改性沥青制备工艺参数确定方法，其特征在于，所述根据每种所述工艺因素对应的多个所述参数水平，基于正交试验设计方法设计多组试验组的方法包括：
