基于表面能法的沥青/集料粘附机理研究
发布时间：2022-01-22 15:24
水损害是制约沥青路面使用寿命的长期的棘手问题,而沥青与集料的粘附性是其中的关键所在。该文通过表面能法,结合接触角测试试验,获得沥青、集料的表面能参数,通过计算沥青与集料的粘附功、剥落功以及配伍率来评价粘附效果。与此同时,深入分析了沥青温度变化对粘附性的影响。该文所得可为进一步研究沥青/集料的粘附机理、提高沥青与集料的粘附性提供理论借鉴。
【文章来源】：合成材料老化与应用. 2016,45(04)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
沥青薄膜试件Fig.1Testsampleofasphaltthinfilm
净。②将待测沥青加热至100℃，握住玻璃板的一端将其浸入沥青杯中，浸润深度大约9cm，之后迅速将上述玻璃板竖直吊起，没有浸润沥青的一端在上，沥青在重力的作用下自由伸展，确保试件四周不被灰尘污染、沥青薄膜水平光滑。③冷却至室温，置于干燥器中12h后以备后续测试。④上述每种沥青薄膜试件各备3个，用于后续对比试验，其成品如图1所示。图1沥青薄膜试件Fig.1Testsampleofasphaltthinfilm⑤每个沥青薄膜试件上分别滴定三种标准液体(水、甲酰胺、丙三醇)，使用接触角测定仪分别获得其与各个试件的接触角。图2为接触角测试图，得到表1标准液体在材料表面的接触角测试结果。图2接触角测试图Fig.2Contactangletest表1标准液体在材料表面的接触角测试结果Table1Testresultsofcontactangleofstandardliquidonthesurfaceofmaterial材料水甲酰胺丙三醇石灰岩64.044.755.2玄武岩61.236.552.5花岗岩53.126.242.5基质沥青102.687.898.5改性沥青104.288.596.9经过计算可得表2，即沥青、集料的表面能参数。表2集料、沥青的表面能参数(单位:mJ/m2)Table2Surfaceenergyparametersofaggregateandasphalt(mJ/m2)材料γLWγ+γ－γABγ石灰岩21.621.11.82.8124.43玄武岩21.430.51.41.6723.10花岗岩18.391.11.42.4820.87基质沥青9.793.471.835.0414.83改性沥青11.273.181.854.8516.122.2粘附性的评价(1)粘附功、剥落功根据表2和式(2)，可得沥青与集料的粘附功，如表3所示。由表3可知，三种集料与基质沥青的76
?涔?mJ/m2)Table4Spallingworkofasphaltandaggregate(mJ/m2)集料基质沥青改性沥青石灰岩53.5553.27玄武岩57.4056.87花岗岩55.7755.39剥落功是指促使水损害的热力学势能，根据前述，剥落功越大，促使沥青/集料界面分离的能量越大。由表4可知，石灰岩、玄武岩、花岗岩与两种沥青的剥落功都呈现递增趋势;石灰岩和改性沥青的剥落功最小，因此，该组合抵抗水损害的能力最强。(2)配伍率Wab/Wabw为更好地评判沥青与集料的粘附效果，使用粘附功和剥落功的比值，定义为配伍率来表征粘附性。分析结果如图3所示。相比单独分析粘附功、剥落功，比值法可以更加全面地分析粘附系统的抗水损性能，包含集料、沥青和水，3个组件的共同作用。根据配伍率的概念可知，配伍率越高，表明该组合沥青与集料的粘附效果更佳，反之较差。通过图3可知，在6组组合中，改性沥青和石灰岩组合的配伍率最高，因而，其粘附效果最好，抵抗剥落的能力越强;花岗岩与基质沥青组合的配伍率最差，意味着该组合抵抗剥落的性能较差。石灰岩、玄武岩、花岗岩与2种沥青的配伍性都呈现递减趋势。图3沥青与集料的配伍性Fig.3Compatibilityofasphaltandaggregate3结论(1)石灰岩、玄武岩、花岗岩分别与基质沥青、改性沥青的粘附功大小呈递减趋势。(2)配伍率可以全面地分析粘附系统的抗水损性能，在6组组合中，改性沥青和石灰岩组合的配伍率最高，其粘附效果最好;花岗岩与基质沥青组合的配伍率最差。参考文献［1］沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防［M］.北京:人民交通出版社，2001:140－171.［2］王勇.基于表面能理论的沥青与集料粘附性研究［D］.长沙:湖南大学土木工程学院，2010.［3］肖庆一，郝培文，徐欧明，等.沥青与矿料粘
【参考文献】：
期刊论文
[1]材料特性对沥青-集料界面粘附性的影响[J]. 韩森,刘亚敏,徐鸥明,李波. 长安大学学报(自然科学版). 2010(03)
[2]基于接触角法计算固体表面张力的研究进展[J]. 罗晓斌,朱定一,石丽敏. 科学技术与工程. 2007(19)
[3]沥青与矿料粘附性的测定方法[J]. 肖庆一,郝培文,徐鸥明,汪海年,冯新军. 长安大学学报(自然科学版). 2007(01)
硕士论文
[1]基于表面能理论的沥青与集料粘附性研究[D]. 王勇.湖南大学 2010
本文编号：3602441
【文章来源】：合成材料老化与应用. 2016,45(04)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
沥青薄膜试件Fig.1Testsampleofasphaltthinfilm
净。②将待测沥青加热至100℃，握住玻璃板的一端将其浸入沥青杯中，浸润深度大约9cm，之后迅速将上述玻璃板竖直吊起，没有浸润沥青的一端在上，沥青在重力的作用下自由伸展，确保试件四周不被灰尘污染、沥青薄膜水平光滑。③冷却至室温，置于干燥器中12h后以备后续测试。④上述每种沥青薄膜试件各备3个，用于后续对比试验，其成品如图1所示。图1沥青薄膜试件Fig.1Testsampleofasphaltthinfilm⑤每个沥青薄膜试件上分别滴定三种标准液体(水、甲酰胺、丙三醇)，使用接触角测定仪分别获得其与各个试件的接触角。图2为接触角测试图，得到表1标准液体在材料表面的接触角测试结果。图2接触角测试图Fig.2Contactangletest表1标准液体在材料表面的接触角测试结果Table1Testresultsofcontactangleofstandardliquidonthesurfaceofmaterial材料水甲酰胺丙三醇石灰岩64.044.755.2玄武岩61.236.552.5花岗岩53.126.242.5基质沥青102.687.898.5改性沥青104.288.596.9经过计算可得表2，即沥青、集料的表面能参数。表2集料、沥青的表面能参数(单位:mJ/m2)Table2Surfaceenergyparametersofaggregateandasphalt(mJ/m2)材料γLWγ+γ－γABγ石灰岩21.621.11.82.8124.43玄武岩21.430.51.41.6723.10花岗岩18.391.11.42.4820.87基质沥青9.793.471.835.0414.83改性沥青11.273.181.854.8516.122.2粘附性的评价(1)粘附功、剥落功根据表2和式(2)，可得沥青与集料的粘附功，如表3所示。由表3可知，三种集料与基质沥青的76
?涔?mJ/m2)Table4Spallingworkofasphaltandaggregate(mJ/m2)集料基质沥青改性沥青石灰岩53.5553.27玄武岩57.4056.87花岗岩55.7755.39剥落功是指促使水损害的热力学势能，根据前述，剥落功越大，促使沥青/集料界面分离的能量越大。由表4可知，石灰岩、玄武岩、花岗岩与两种沥青的剥落功都呈现递增趋势;石灰岩和改性沥青的剥落功最小，因此，该组合抵抗水损害的能力最强。(2)配伍率Wab/Wabw为更好地评判沥青与集料的粘附效果，使用粘附功和剥落功的比值，定义为配伍率来表征粘附性。分析结果如图3所示。相比单独分析粘附功、剥落功，比值法可以更加全面地分析粘附系统的抗水损性能，包含集料、沥青和水，3个组件的共同作用。根据配伍率的概念可知，配伍率越高，表明该组合沥青与集料的粘附效果更佳，反之较差。通过图3可知，在6组组合中，改性沥青和石灰岩组合的配伍率最高，因而，其粘附效果最好，抵抗剥落的能力越强;花岗岩与基质沥青组合的配伍率最差，意味着该组合抵抗剥落的性能较差。石灰岩、玄武岩、花岗岩与2种沥青的配伍性都呈现递减趋势。图3沥青与集料的配伍性Fig.3Compatibilityofasphaltandaggregate3结论(1)石灰岩、玄武岩、花岗岩分别与基质沥青、改性沥青的粘附功大小呈递减趋势。(2)配伍率可以全面地分析粘附系统的抗水损性能，在6组组合中，改性沥青和石灰岩组合的配伍率最高，其粘附效果最好;花岗岩与基质沥青组合的配伍率最差。参考文献［1］沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防［M］.北京:人民交通出版社，2001:140－171.［2］王勇.基于表面能理论的沥青与集料粘附性研究［D］.长沙:湖南大学土木工程学院，2010.［3］肖庆一，郝培文，徐欧明，等.沥青与矿料粘
【参考文献】：
期刊论文
[1]材料特性对沥青-集料界面粘附性的影响[J]. 韩森,刘亚敏,徐鸥明,李波. 长安大学学报(自然科学版). 2010(03)
[2]基于接触角法计算固体表面张力的研究进展[J]. 罗晓斌,朱定一,石丽敏. 科学技术与工程. 2007(19)
[3]沥青与矿料粘附性的测定方法[J]. 肖庆一,郝培文,徐鸥明,汪海年,冯新军. 长安大学学报(自然科学版). 2007(01)
硕士论文
[1]基于表面能理论的沥青与集料粘附性研究[D]. 王勇.湖南大学 2010
本文编号：3602441
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