瀝青膠漿的界面行為與機理分析.pdf

1、現階段我國瀝青路面的早期損壞現象十分嚴重,損壞類型錯綜復雜,嚴重地影響了行車的安全性和舒適性,極大地降低了路面的使用品質,縮短了路面的使用壽命,因此解決瀝青路面早期損壞在我國現階段的道路建設和管理養(yǎng)護中是十分必要的。研究表明材料與結構是影響瀝青路面的使用性能的兩個重要因素。瀝青路面所用材料為瀝青混合料,其三級分散系統中尤以瀝青膠漿最為重要,它決定瀝青混合料的路用性能與壽命。瀝青膠漿由瀝青、填料和界面相組成,界面相常常由于不易捕捉而被研究

2、人員忽略,但實際經驗表明瀝青膠漿的損壞常常發(fā)生在性質陡變的界面相。
　　本文采用動態(tài)力學分析(DMA)、熱力學分析(DSC)、表面物理化學以及多種微觀表征技術對瀝青膠漿的相態(tài)結構、交互作用、粘結粘附等多種物理化學現象進行了研究,從機理上揭示了瀝青膠漿的界面行為。主要的研究工作包括以下幾點:
　　首先,由于瀝青路面工作溫度寬,我國北方地區(qū)為-40℃到70℃,瀝青膠漿在此范圍內會發(fā)生多種相態(tài)轉變,界面結構與性能也隨之變化,因此本

3、文首先通過 DMA與 DSC相結合研究了瀝青膠漿在全溫域的相結構與相行為,進而分析了相界面的變化規(guī)律。
　　其次,由于瀝青膠漿的微觀機理現仍停留在Л.A.列賓捷爾交互作用理論階段,始終未曾有人通過試驗直接證實該理論的正確性,因此本文利用 DSC技術估算了瀝青膠漿的界面層厚度,通過 DMA分析了瀝青與填料的交互作用,確定了評價指標,并通過 Carreau粘度模型對三相體系的改性瀝青膠漿復雜界面行為進行了分析。
　　再次,由于瀝

4、青路面的水損害已然成為一種常見且棘手的損壞形式,且研究人員已證實這種損壞源于瀝青膠漿與集料的粘附或粘結失效,但未曾有人研究瀝青膠漿內部的粘結與粘附特性。因此本文利用表面物理化學手段測試了瀝青與填料的表面自由能及其分量,計算了瀝青膠漿的粘聚功與粘附功,分析了粘結與粘附的影響因素,并證實了表面能理論與DMA方法的一致性。
　　最后,本文通過多種微觀測試技術從機理上對界面行為進行了分析。利用原子力顯微鏡(AFM)對瀝青與礦料的納觀形貌與