基于表面能理论的破碎砾石沥青混合料水稳定性定量分析

发布时间：2021-12-19 00:54

　　为利用表面能理论定量分析研究破碎砾石沥青混合料的水稳定性,采用蒸气吸附法测试破碎砾石样品在20℃条件下的表面能参数,采用插板法测试20℃、4种不同掺量（0%,0.2%,0.4%,0.6%）抗剥落剂沥青的表面能参数,进而计算了破碎砾石与不同掺量抗剥落剂沥青的结合能以及水稳定性的表面能评价指标。在此基础上进行了破碎砾石沥青混合料的水稳定性定量分析及排序,一方面从表面能角度研究了抗剥落剂对破碎砾石与沥青黏附性改善的微观机理,另一方面通过严格控制破碎砾石材料、级配、油石比等始终保持一致,进行了抗剥落剂掺量分别为0%,0.2%,0.4%,0.6%的破碎砾石沥青混合料马歇尔试验（包含浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验、冻融劈裂试验）验证。研究结果表明:（1）破碎砾石的表面能参数由极性碱分量主导;（2）抗剥落剂的掺加能够降低沥青的表面能,进而增加沥青对集料的润湿性;（3）掺加抗剥落剂对破碎砾石与沥青之间的黏附性改善主要体现为降低沥青自身的内聚能进而增加其对集料的润湿性,以及提高沥青的表面能酸分量进而增加其与集料的黏附结合能两个方面;（4）破碎砾石沥青混合料水稳定性的微观表面能评价指标与宏观性能试验指... 

【文章来源】：公路交通科技. 2020,37(07)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

水煮后破碎砾石表面沥青严重剥离

式中,θ为涂膜玻片与试剂之间形成的稳定接触角;γl,γLWl,γ+l,γ-l为测试试剂的表面能参数;γ s LW ,γ+s,γ-s为沥青的表面能参数。采用这一试验方法测试20 ℃、不同抗剥落剂掺量改性沥青的表面能参数,为减小试验过程中的人为操作等引起的误差,选取4种已知表面能参数的试剂作为测试试剂(蒸馏水、甲酰胺、乙二醇、丙三醇),每组试验重复测试5次,然后通过超静定方程组求解沥青的3个表面能基本参数。测试得到的稳定接触角如表6所示,方程组求解得到的不同掺量抗剥落剂改性沥青的表面能参数如表7所示。

表8 破碎砾石沥青混合料的结合能及水稳定性的表面能评价指标计算结果Tab.8 Calculation result of binding energy of crushed gravel asphalt mixture and surface energy of water stability 掺量/% 结合能ΔG 水稳定性指标 ΔG l c ΔG ls a ΔG lws a ER1 ER2 S 0 28.22 121.82 -114.42 1.064 7 0.817 9 93.59 0.2 24.66 126.69 -106.00 1.195 3 0.962 7 102.04 0.4 22.30 131.93 -97.83 1.348 6 1.120 9 109.64 0.6 21.82 130.66 -98.36 1.328 4 1.106 6 108.84图4 破碎砾石沥青混合料水稳定性指标随掺量变化的关系图

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]破碎卵石在沥青路面中的应用研究[D]. 张伟.武汉理工大学 2012
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本文编号：3543475