基于表面能理论的沥青与矿料黏附性研究

依据表面能理论,利用插板法和柱状灯芯技术分别测得2种沥青与2种矿料的表面能参数,然后计算黏附功与表面自由能变化,分析无水和有水情况下沥青自身黏聚力的变化以及沥青-矿料系统黏附与剥落的趋势;以有水、无水情况下自由能比值的绝对值作为黏附性的评价指标,分析不同沥青-矿料系统黏附性的大小.结果表明:SBS改性沥青-角闪片麻岩系统(SBS-J)的黏附性最佳.因此,表面能理论可以很好地解释沥青-矿料系统的黏附过程和剥落过程,值得进一步深入研究.     

沥青表面能试验方法与试验条件

从操作可行性角度,在现有沥青表面能试验方法中筛选出Wilhelmy吊片法和躺滴法进行研究,通过室内试验对比分析了以上2种试验方法的原理、过程、条件以及数据,并基于试验结果评价了Wilhelmy吊片法的试验条件对表面能参数测试结果的影响.结果表明:采用Wilhelmy吊片法和躺滴法进行沥青表面能测试均可行有效,其中Wilhelmy吊片法在试验样品准备、试验温度控制、试验时对液滴量的控制以及试验数据的有效性和稳定性上更优;沥青的表面能主要由范德华力提供,表面能参数中酸碱力作用较小;表面能测试过程和试验条件会显著影响表面能参数的测试结果,建议Wilhelmy吊片法的试件保温处理条件为120℃且保温2h,测试时间控制在20~60s,室温养生时间不超过3d.     

温拌再生沥青混合料集料-沥青黏附特性研究

为研究温拌再生沥青混合料黏附特性,根据表面自由能理论,通过测定温拌再生沥青和集料的表面能参数,计算了温拌再生沥青与集料的黏附功.结果表明:温拌剂的添加改善了再生沥青中的极性分量以及Lewis酸、碱作用力,改善了再生沥青的表面自由能,提高了沥青与石料的裹附能力;有水存在时温拌再生沥青-集料黏附功比较大,说明温拌条件下再生沥青混合料的水稳定性可以得到一定改善.     

利用表面自由能法对添加消石灰的WMA水稳定性的研究

温拌沥青混合料在摊铺行业应用越来越多。尽管温拌沥青有许多优点,水稳定性是温拌沥青混合料潜在的不利因素之一,所以有必要在这一领域进行更多的研究,以提高温拌沥青性能。在研究中,熟石灰作为改善沥青混合料的水稳定性的抗剥落剂,用表面自由能法对集料和沥青之间的粘结性进行了分析。该实验采用了石灰岩和花岗岩两种类型的集料,并用asphamin作为温拌剂,熟石灰作为抗剥落剂。结果表明,熟石灰增加了沥青对集料的浸润性,提高了沥青和集料之间的附着力。添加消石灰的样品,沥青-集料与水-集料的表面自由能相差不大。这说明如果发生剥落则需要更多的能量,也就是消石灰提高了温拌沥青混合料的抗水损害性能。     

长期老化对沥青表面能及其与集料黏附性的影响

为了研究长期老化对沥青表面能及其与集料黏附性的影响,选取基质沥青(BA)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青(SBS-MA)、橡胶沥青(RA)、高黏沥青(HVA)4种沥青和石灰岩、玄武岩、辉绿岩3种岩性集料,通过接触角试验和表面能理论计算,分析了长期老化前后不同类型沥青的表面能及其与不同集料的黏附功变化...     

油石界面粘附强度对沥青混合料性能的影响

详细论述了目前国内外关于沥青与集料粘附性的主要理论:力学理论、化学反应理论、表面能理论、分子定向理论和静电理论,并从机理上分析了油石界面粘附强度对沥青混合料高温性能、低温性能、水稳定性及疲劳性能的影响。     

谈基于防滑性能的碎石沥青混合料的设计

碎石沥青混合料是根据贝雷法和粗骨料空隙填充法设计的.最佳沥青用量根据试验确定.碎石沥青混凝土表面纹理深度有着不同空隙率,利用磨损试验机对碎石沥青混合物和普通沥青混合物进行磨损试验.测实结果表明,表面纹理深度随着沥青石油比例的降低而增加.最佳沥青用量的碎石沥青混合物具有良好的防滑性.沥青混合料的BPN穿用时间的增加而减小,但减小的程度是不同的.随着磨损时间的增加,碎石沥青混合物比普通沥青混合物衰减的慢,表明碎石沥青混合物防滑性的衰减量较小.碎石沥青混合物的其它性质显示劈裂强度和模量均比普通沥青的高,其高温性能和水稳定性也能满足技术要求.     

基于表面能的Sasobit~影响WMA劈裂强度机理研究

为解决掺入Sasobit温拌剂后温拌沥青混合料(WMA)劈裂强度降低的问题,首先从材料表面能角度,采用躺滴法测定了Sasobit温拌剂掺量(质量分数,下同)分别为0%,2%,3%,4%的沥青表面自由能,分析了该表面自由能及相关参数的影响;其次对应成型不同Sasobit温拌剂掺量下的沥青混合料马歇尔试件,并测定其劈裂强度、冻融劈裂强度;最后分析不同温拌剂掺量下的沥青混合料劈裂强度与沥青表面自由能之间的关系.结果表明:沥青混合料劈裂强度与沥青极性分量呈负相关,而沥青混合料劈裂强度与沥青色散分量呈正相关;Sasobit温拌剂的掺加使沥青的色散分量减小,极性分量增大;掺有Sasobit温拌剂的沥青混合料劈裂强度降低.     

基于表面能理论的沥青混合料抗剥落性能

基于表面能理论和黏附剥落模型,采用Wilhelmy吊片法和躺滴法分别测试沥青与集料的表面能参数,计算沥青与集料的黏附功、剥落功及沥青混合料水稳定性评价指标ER,对在不同条件下、掺加不同抗剥落剂的沥青混合料的水稳定性能进行分析.结果表明:基于黏附剥落模型的评价指标ER与反映沥青混合料水稳定性的宏观指标之间存在良好的相关性,ER值越大,沥青混合料的抗剥落性能越好;抗剥落剂能够有效提高沥青的表面能,提升沥青自身的黏聚功以及沥青与集料的黏附功,降低水对沥青与集料的剥落功,从而改善沥青混合料的水稳定性能;经历热老化、浸水、冰冻和冻融条件后,抗剥落剂仍能对沥青混合料的水稳定性起到改善效果.     

道路酸性石料表面活化与粘附性研究

文章选取5种不同成分的表面处理剂(AS-1至AS-5),通过改进水煮法对表面处理剂与花岗岩的粘附性以及表面处理花岗岩与沥青的粘附性在短期老化、紫外老化、热氧老化、耐磨实验4个条件下对进行研究评价,结果表明AS-2、AS-4两种表面处理剂可有效提高花岗岩与沥青的粘附性。     

基于表面能的氧化石墨烯改性沥青黏附性

为了研究氧化石墨烯(GO)对沥青黏附性能的影响,在基质沥青和SBS改性沥青中添加0.5％GO粉末和GO分散液来制备GO改性沥青并对其进行接触角试验.基于表面自由能理论,计算GO改性沥青的黏附功、黏聚功和剥落功等参数来评价其黏附性能,同时通过浸水马歇尔和冻融劈裂试验对GO改性沥青混合料的水稳定性进行验证.结果表明:GO提高了沥青和集料体系的表面能,增加了表面能中色散成分的比例;GO分散液比GO粉末在沥青中的分散程度更好;GO分散液对基质沥青和SBS改性沥青的黏聚功、黏附功及剥落功有明显的提升;SBS?2#GO改性沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比最大,表明GO增强了沥青混合料的抗水损害性能.     

布敦岩沥青与粗集料黏附性能评价方法

为评价布敦岩沥青(BRA)与粗集料的黏附性能,根据粒径差异提出干拌称重法,给出定量评价指标——黏附系数δ,分析了粗集料岩性种类和布敦岩沥青预热温度对2种材料黏附性能的影响.借助表面能理论,通过分析不同粗集料-岩沥青体系的黏附功W_a,验证了采用干拌称重法评价布敦岩沥青与粗集料黏附性能的有效性.结果表明:粗集料岩性种类和布敦岩沥青预热温度均对2种材料黏附性能有显著影响,推荐布敦岩沥青预热温度为90～96℃.     

污秽物表面张力的测量及其对接触角的影响研究

在实际电力系统线路运行环境中,硅橡胶表面的不同染污程度和水滴吸收污层盐分共同作用影响硅橡胶表面液滴接触角的大小。采用悬滴法测量盐溶液表面张力和理论计算法测量污层表面张力,并对比盐溶液在洁净硅橡胶表面的接触角和水在污层表面的接触角,分别分析液体表面张力和固体表面张力对液滴形态的影响规律。结果表明,对于盐溶液液滴,随着NaCl浓度增大,其表面张力增大,盐液滴在洁净硅橡胶表面的接触角增大;对于污层表面,由于盐密增大,固体表面张力增大,故即使水液滴吸收了污层中盐分使得自身表面张力增大,液滴接触角仍减小;并且在实际运行情况下,液滴接触角受污层性质的影响较大。     

表面亲水改性对液滴斜面滚动性能的影响

为了解表面亲水性改变对液滴在斜面上的滚动性能影响,本文选取荷叶作为疏水材料,通过溅射不同厚度金属铂的方式对表面进行处理,模拟表面疏水性的退化,随后实验研究了不同倾角斜面上液滴的滚动规律。结果表明,液滴以匀加速的形式在各表面上滚动,且随喷铂时长增加静态接触角减小,加速度减小,阻力增加。随倾角增加,液滴接触长度增加、阻力增加,且与倾角都有线性关系。另外,通过建立滚动阻力模型,确定了阻力与接触宽度和接触角的关系式。随后又推导了滚动加速度的表达式,显示其可由静态接触角和斜面倾角直接计算,进而预测疏水表面上液滴滚动能力。     

液滴撞击固体热表面的研究综述

液滴撞击固体热表面过程的研究在流体力学和微流体作用材料科学的研究中具有重要的理论意义和工程价值,且与其相关的自由表面流动问题普遍存在于化工、冶金、航空航天、材料科学等领域中。近些年来,国内外的关于液滴撞击热表面过程传热传质行为的研究已取得许多成果。本文查阅了国内相关的部分文献,对液滴撞击固体热表面过程中的表面润湿特性,撞击速度,撞击角度,表面粗糙度等多个不同的因素对表面液滴撞击的形态变化规律以及传热特性进行论述和分析,最后做出了总结和展望。     

地下工程中岩移的断层效应探讨

应用优势理论对地下工程开挖引起岩移的断层效应进行了探讨。通过先确定好一些优势指标。用优势指标法能找出断层网中哪些断层易受开挖影响而产生特殊的岩移现象，并预测其强度程度，最后，基于优势面理论对岩移的优势断层效应的机制进行了分析。     

微通道管液滴形成机理的影响分析

在微通道管液滴形成的数值模拟过程中通常采用固定速度入口,而且主要集中于研究液滴外形的变化。为了更加系统全面的研究液滴的形成,本文使用固定压力入口,主要对液滴内部轴线速度的变化进行细致研究,运用有限体积法求解液滴形成的N-S方程,采用VOF方法以及基于PLIC的几何重构方法追踪液滴运动过程的自由表面,捕捉气液界面的演化过程。为微流控设备的设计和研究提供新的数值预测方法和参考。     

新型微小尺度肋片的表面排水性能研究

为提升空调换热器肋片表面的排水性能,提出了1种新型的百叶窗式微小尺度肋片结构,通过构建不连续的粗糙表面,增加液滴自由延展的能量障碍,从而减小固液接触面积以及相应的排水阻力。对新型微小尺度肋片表面的水滴受力情况进行定性分析,从理论层面论证其排水性能的增强,并提出最佳叶面宽度的判断依据。为验证理论,进一步开展了滴水和凝水实验,分别测试肋片样品对应的临界角与表面凝结水量,判断肋片的最佳叶面宽度。实验结果表明:新型微小尺度肋片能有效减少表面凝结水的滞留量,且对不同实验材料存在最佳的肋片叶面宽度,使得表面凝结水滞留量最小。     

矿料表面能参数对沥青混合料劈裂强度的影响

为研究矿料表面能参数对沥青混合料劈裂强度的影响,首先基于表面能理论对沥青-矿料黏附原理进行阐释;然后测定不同岩性矿料(石灰岩、玄武岩、花岗岩、安山岩和片麻岩)与已知表面能参数滴定液体的接触角,由接触角求得不同矿料的表面能、极性分量和色散分量,分析矿料各参数与沥青混合料劈裂强度的关系.结果表明:表面能理论可较好解释沥青混合料劈裂强度的形成;不同岩性矿料的沥青混合料劈裂强度与矿料表面能、色散分量呈正相关关系,与矿料极性分量呈负相关关系;矿料表面能参数与其化学组成存在一定关系.     

沥青-集料界面黏附性衰减机理研究

以表面自由能理论、衰减全反射红外光谱(FTIR-ATR)和原子力显微镜(AFM)等方法,从宏观和微观角度对水侵蚀作用下沥青-集料界面黏附性衰减机理进行了研究,并探讨了沥青老化对该衰减过程的影响.结果表明:以羟基伸缩振动峰面积为指标,可评价沥青含水量随浸水时间延长而增加的变化规律;沥青老化后,导致水在沥青中的扩散速率加快,使水更易扩散至沥青-集料界面处,并对第1扩散阶段扩散系数的影响更为显著;沥青的老化使得沥青-集料界面处的黏附性降低,且在有水存在的情况下沥青膜更倾向于被水从集料表面取代,从而发生剥落;不同油源的沥青浸水后的微观结构改变十分相似,表明其与水的作用机理相同.