瀝青-集料粘附性及水在瀝青中的擴散過程研究.pdf

1、瀝青路面水損害是目前瀝青路面早期病害的主要形式之一。瀝青路面水損害的發(fā)生導致路面出現松散、坑槽等病害，使得瀝青路面使用性能下降，壽命縮短，直接危及出行安全。瀝青混合料水損害包含兩部分，即水滲入瀝青造成的瀝青粘聚破壞和水侵入瀝青-集料界面造成兩者之間的粘附破壞。而粘聚破壞與粘附破壞同時存在且相互影響，增加了研究的復雜性，因此，目前瀝青路面水損害的機理尚未達成共識。
　　本文旨在針對瀝青混合料水損害問題，通過對水存在作用下瀝青-集料粘

2、附機理和水在瀝青中的擴散反應過程的研究，進一步探索瀝青-集料體系的抗水損害性能。
　　論文首先綜述了瀝青-集料體系粘附性影響因素，總結出其主要影響因素為瀝青的化學組成、集料的成分、集料表面構造、集料清潔度和水;通過光電比色法對三種瀝青和三種集料的粘附性進行了試驗研究，結果表明:不同瀝青和不同集料之間有著不同的粘附性能;通過改進后的SHRP凈吸附法，研究了氧化物和瀝青的粘附解附性能，結果表明:金屬氧化物對集料瀝青之間粘附性貢獻較大，

3、而二氧化硅對粘附性的貢獻較小。
　　其次通過接觸角法，研究了無水狀態(tài)下瀝青-集料體系的粘附功，和有水狀態(tài)下瀝青-集料體系自發(fā)變?yōu)闉r青-水-集料體系的剝落功，基于此表面能理論評價不同瀝青與不同石料之間的抗水損害性能。結果表明:對于同種瀝青而言，水與集料的潤濕性越好，瀝青-集料體系的抗水損害性能就越差;對于同種集料而言，水與瀝青的潤濕性越好，瀝青-集料體系的抗水損害性能就越差。
　　最后通過紅外光譜技術分析了水在不同瀝青中的擴散

4、過程，研究了溫度、壓力和瀝青老化對擴散過程的影響，并結合瀝青的水敏感成分分析和瀝青泡水前后表面形貌變化，以揭示水在瀝青中的滲透機理。結果表明:紅外光譜技術可以用來觀測水在瀝青中的擴散過程;水在瀝青中擴散過程可分為兩個階段:快速擴散階段和緩慢增長階段;通過計算得出快速擴散階段水在瀝青中擴散速率保持在10-14和10-13數量級水平上;結合影響因素分析出三種瀝青的抗水擴散能力大小為:克拉瑪依90＃＞中海油90＃＞SK90＃。結合瀝青水敏感成