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1.
沥青与集料的黏附性是沥青混合料水稳定性的关键影响因素,为定量分析沥青与集料之间的黏附性,采用表面自由能理论与改进水煮法分别进行评价。首先采用接触角测量试验测定了25 ℃条件下沥青、改性沥青、老化沥青与花岗岩、石灰岩、辉绿岩的表面能参数,并计算出不同沥青-集料系统的黏附功与剥落功,以黏附功与剥落功的绝对比值ER作为黏附性评价指标。同时以通过改进水煮法得出的沥青质量损失率F作为定量指标,对表面能理论试验结果加以验证。结果表明:掺入改性剂的90A沥青表面能减小了2.5%~6.2%,改性后的沥青-集料系统水稳定指标ER增加了1.9%~7.8%,黏附性增强,其中掺抗剥落剂的改善效果最好,沥青老化后ER值减小了4.3%~9.2%,黏附性减小。同类型沥青与不同种类集料的黏附性排序为沥青-石灰岩>沥青-辉绿岩>沥青-花岗岩,同种类集料与不同类型沥青的黏附性排序为90PA>90HC>90C≈90H>90A。通过延长水煮时间的改进水煮法得到的黏附性等级差异明显,其结果与表面能评价结果相同。评价指标ER与质量损失率F呈线性负相关,验证了表面能评价体系的可靠性。  相似文献   
2.
采用2种改性剂对催化裂化(FCC)油浆进行复合改性,并调合制备沥青产品,分析了改性工艺对沥青产品性能的影响;采取红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、飞行时间质谱(MALDI-TOD-MS)及元素分析等手段对FCC油浆结构进行了表征,使用Brown-Ladner(B-L)法对FCC油浆平均分子结构参数进行了计算,提出了复合改性的反应机理。结果表明:随着复合改性反应温度上升,沥青产品的性能先上升后下降;随着复合改性反应压力和时间的增加,沥青产品性能有小幅提升。复合改性反应的本质是改性剂与FCC油浆稠环芳烃之间发生的亲电取代反应,生成了具有长链结构的大分子芳烃,有效提升了FCC油浆的高温稳定性及重组分含量。  相似文献   
3.
鲁浈浈  葛倩倩  陈健  梁杨  魏鹏 《表面技术》2022,51(7):324-333, 352
目的 分析超疏水涂层在沥青路面应用时的抗凝冰性能,解决中国北方和高海拔地区路面结冰易引发交通事故的问题。方法 以疏水纳米SiO2粉末和聚氨酯改性聚硅氧烷为主要材料,制备出超疏水SiO2/聚硅氧烷复合溶液,使用浸涂法在沥青马歇尔试件表面形成超疏水涂层。分析涂层的耐磨性、透光性、化学稳定性、疏水性等,同时模拟雨滴结冰试验、落锤除冰试验、低温抗冻试验,评价超疏水涂层的耐磨性、透明性、耐酸碱腐蚀性、抗凝冰性、易除冰性和低温抗冻性,并通过扫描电子显微镜对涂层表面形貌进行分析。结果 当制备的超疏水复合溶液中纳米SiO2的质量分数为7.5%时,涂层的透光率为76.3%,水滴的接触角能达到160.9°±0.7°,即使试件表面被雨水冲刷5 h,依旧可以维持一定的疏水性能。在低温箱中,将完整的试件与表面磨损的试件同时放置在?20~0 ℃环境下1 h,完整试件的接触角仍大于150°,表面磨损的试件也能保持一定的疏水性能;在?5 ℃的低温箱中,将水滴匀速喷洒在完整的超疏水沥青混凝土试件和磨损试件表面,以模拟结冰,发现完整试件表面未出现结冰现象,磨损试件表面有少量结冰;即使超疏水沥青混凝土试件表面结冰,通过“落锤”试验模拟行车荷载对试件表面冰层进行冲击,冰层也可轻易除去。除此之外,使用Abaqus软件模拟超疏水沥青路面的除冰机理,对模型仅施加车辆荷载,计算得到冰层内部的最大拉应变为3.25×10?4,最大剪切应变为4.25×10?4,均大于冰层的极限破坏拉应变(2.2×10?4)和极限破坏剪切应变(2.4×10?4)。结论 纳米SiO2粒子在涂层表面团聚形成了微纳粗糙结构,使涂层具有超疏水性。涂层的超疏水性可以降低水与路面之间的黏结力,使水滴落在超疏水沥青混凝土涂层表面时即刻滚落,有效减小了路面的结冰量,提高了沥青路面的抑冰、除冰性能。  相似文献   
4.
采用中燃油公司基质沥青进行阴离子乳化沥青的制备,并对固含量、乳化剂用量、稳定剂用量等多个因素进行试验研究。结果表明,随着固含量和乳化剂用量的增加,阴离子乳化沥青的标准黏度增加,常温储存稳定性变小。稳定剂的加入能够明显改善阴离子乳化沥青的常温储存稳定性,但标准黏度会有所增大。  相似文献   
5.
通过测试软化点、针入度和延度对SBS改性沥青的性能进行表征。结果表明:使用线型或星型SBS作为沥青改性剂可以显著提高沥青性能。当硫黄稳定剂质量分数为0.2%,SBS质量分数为4%时,改性沥青的软化点、针入度和延度趋于稳定。此外,相较于线型SBS改性,星型SBS改性沥青的软化点稍高,针入度和延度相对更小。  相似文献   
6.
通过弯曲梁流变(BBR)试验、接触角测量及原子力显微镜(AFM)测试等方法,从宏观和微观角度对老化前后温拌胶粉改性沥青(WCR)低温抗裂性及其与集料黏附性的变化规律进行研究,并以热拌胶粉改性沥青(HCR)作为对比。结果表明:随着老化程度的加深,HCR、WCR的蠕变速率(m)和弯曲蠕变劲度(S)的比值(m/S)减小,低温抗裂性能变差,WCR的低温抗裂、抗老化性能均优于HCR;老化前后HCR、WCR与三种集料的黏附性能大小依次为石灰岩>玄武岩>花岗岩,WCR与集料的黏附性均优于HCR;老化前后两种沥青的微观Derjaguin-Muller-Toporov(DMT)模量与低温流变参数(m/S)呈良好线性关系,且基于Johnson-Kendall-Roberts(JKR)力学模型得到的微观表面能、黏附功分别与基于表面能理论得到的宏观表面能、黏附功呈较强相关性。  相似文献   
7.
为探究矿粉表面能与其组成化学成分间的内在关系,通过灰色关联法与主成分分析法,以矿粉的化学成分质量分数为媒介,对采用毛细管上升法测得的5种矿粉、5种化学成分表面能之间的关系模型进行量化分析.结果表明:矿粉的表面能实测值与通过其化学成分表面能计算的计算值之间存在良好的关联度;提出了变化的矿粉表面能、化学成分质量分数与不变的化学成分表面能之间定量关系模型,通过该模型可对不同岩石加工的矿粉,在测得其化学成分质量分数后,直接计算得到矿粉的表面能,可为矿粉表面能在道路工程中应用的深入研究提供理论指导.  相似文献   
8.
为研究海盐湿热耦合作用对沥青集料界面体系的损伤效应,分析了盐溶液类型、浓度、浸泡时间对沥青集料界面体系抗拉强度、沥青膜剥落率、自愈能力以及自愈后水稳定性的影响,探讨了盐湿热环境下沥青集料界面体系的损伤机理.结果表明:沥青膜厚度为6μm的沥青集料试样抗拉强度最大,可作为后续模拟试验的标准试样;随着盐侵蚀时间的延长,沥青集料试样抗拉强度逐渐减小,沥青膜剥落率逐渐上升,并且在前期变化速率较大,之后逐渐趋于稳定;60℃高温烘干能够有效地恢复沥青集料的界面强度,但因集料表面受到溶液的侵蚀,自愈之后的水稳定性明显下降,海盐溶液的腐蚀性越强,水稳定性越差;溶液的综合剥落功越大,沥青集料试样抗拉强度越高,沥青膜剥落率越低,说明海盐溶液的腐蚀特征和表面张力特征均会影响其损伤效应.  相似文献   
9.
模拟杭州夏季高温高湿、冬季微冻融的气候特点,在综合考虑循环次数、热、氧及水等因素的基础上,设计室内干湿-冻融循环试验,采用薄膜烘箱对基质沥青和SBS改性沥青进行短期老化,借助红外光谱(FTIR)与凝胶渗透色谱(GPC)分析了干湿-冻融循环作用下沥青特征官能团和相对分子质量变化,探究沥青水老化的微观特性.结果表明:随着干湿-冻融循环次数的增加,在热(60℃)氧化条件较为温和的情况下,基质沥青与SBS改性沥青中羰基的特征峰在FTIR图谱中变化较小,以至观测不到;亚砜基指数明显增大,丁二烯指数明显减小;数均相对分子质量、重均相对分子质量、分散度及大分子区(LMS)含量均逐渐增大.推荐采用亚砜基指数和LMS含量来定量表征沥青在干湿-冻融循环作用下的水老化程度.FTIR与GPC试验均表明,在水环境中,干湿-冻融循环作用将加剧沥青材料的老化;SBS改性沥青的抗水老化性能优于基质沥青.  相似文献   
10.
通过考察不同微波辐射时间对胶粉活化处理并制备胶粉改性沥青的效果,研究微波辐射对胶粉表观特性与其改性沥青流变性能的影响。采用气体吸附仪、动态剪切流变仪分别测定胶粉活化前后的比表面积及改性沥青的流变性能,并将胶粉的比表面积与沥青流变性能进行关联。在此基础上,结合扫描电镜,从微观角度揭示活化胶粉对沥青流变性能的影响机理。结果表明:在测定时间内,微波辐射使得胶粉表面变得蓬松,孔隙增多,比表面积增长显著;一定时间范围内(60~120s)的微波辐射对胶粉改性沥青的高温抗车辙能力有显著影响;胶粉微波活化后其比表面积与改性沥青流变性能之间有很好的相关性,胶粉比表面积越大,其复数剪切模量越大,相位角越小,沥青的高温抗变形能力越好。  相似文献   
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