长期高温多雨环境下沥青与集料黏附性衰减规律研究

选用2种沥青及3种集料，对单个集料进行不同时长的改进水煮法试验，对松散沥青混合料进行不同时长的改进ASTM D3625水煮法试验。通过扫描电镜试验、能谱分析试验分析集料表面构造和化学成分；通过高温接触角试验，获取拌和温度下集料与沥青的接触特性。结合质量法和图像法，分析沥青-集料的剥落率，探究在长时间高温水煮条件下的沥青-集料黏附性的衰减规律。结果表明：石灰岩与沥青的黏附性最好，砂岩最差；采用SBS改性沥青可有效增加与集料的黏附性，降低沥青-集料黏附性的衰减；水煮时间增长，使用Si元素含量越高、接触角越大的集料，沥青-集料黏附性越差；仅通过水煮样品3分钟来评价样品的黏附性不准确，延长水煮时间并结合质量分析方法可更真实地表征黏附性变化；对长期高温多雨地区，推荐使用石灰岩和SBS改性沥青来提高沥青混合料的抗水损害能力。     

沥青组分对沥青与集料黏附性的影响分析

沥青与集料的黏附性与沥青混合料的水损坏有着密切的联系,本研究通过对比3种评价沥青黏附性的试验方法后,推荐采用剥离法更有效标准沥青的黏附性。分别测试不同基质沥青及同一基质沥青不同老化时间的沥青四组分含量及剥离强度,试验结果表明,单纯通过调整沥青组分无法有效改善沥青黏附性。     

不同岩性集料与沥青界面黏附机理研究

沥青-集料界面黏附性是保证沥青混合料力学性能的前提,而不同岩性集料与沥青的界面黏附性差异较大,在一定程度上限制了集料的选择范围。选用较为常见的6种不同岩性集料(石灰岩、安山岩、玄武岩、辉绿岩、片麻岩及花岗岩),采用水煮法分别评价了各集料与石油沥青的界面黏附性;利用XRD衍射试验定量表征各集料的化学成分,进一步分析了集料中化学成分与沥青-集料界面黏附性的关系;最后基于分子动力学模拟技术,计算了集料中不同氧化物与沥青界面的黏附功。本研究有助于深入认识不同岩性集料与沥青界面黏附性差异的本质原因,为路面工程中集料的优选提供参考。     

热氧老化对沥青与集料界面黏附性的影响

为了探索热氧老化对沥青与集料界面黏附性的影响程度，分别对常用的基质沥青、SBS改性沥青、橡胶粉改性沥青进行短期老化和压力老化试验，通过红外光谱分析不同沥青老化过程中化学结构的变化，以光电比色法和拉拔试验探究不同老化状态下沥青与不同岩性集料界面黏附性的演变趋势。试验结果表明：老化导致了沥青中不饱和化学键断裂和极性含氧官能团生成，提升了沥青中极性组分与水分子的缔合能力；热氧老化导致沥青与集料之间的黏附性下降，对改性沥青影响更为明显；经长期老化后，沥青与集料之间的黏附性大幅降低，对石灰岩集料与沥青的黏附性影响较敏感。     

基于表面能的沥青黏附机理与评价

湿热环境作用下沥青-集料界面的黏附性破坏,是路面结构损害的重要成因;而沥青和集料的表面能与界面黏附性能密切相关。用载玻片替代集料进行试验,根据表面能理论,利用接触角测量仪测定两种沥青和两种集料的接触角,通过接触角计算出各个集料的表面能,最后算出沥青-集料的黏附功,用黏附功来表征沥青-集料的黏附性;接着模拟湿热环境对沥青-集料的影响,用偏光显微镜对剥落部分进行拍照,用Image-Pro Plus(IPP)软件计算得出剥落率来评价沥青-集料的黏附性。结果表明:表面能理论分析和用IPP软件计算出来的结论一致,更能说明表面能理论中的黏附功可以用来评价沥青-集料界面黏附性能。     

矿物性质对沥青黏附性影响的分子模拟研究

现有基于分子模拟的沥青-集料黏附性研究通常忽略了矿物表面性质对沥青-集料黏附性的影响。针对这一问题，基于两种不同的表面悬键补偿方式构建了具有不同表面性质的Si O2及Al2O3矿物模型，从矿物表面电荷和矿物表面基团两个角度探究矿物表面性质对沥青-集料黏附性的影响。分子模拟结果表明，矿物表面原子及其电荷决定了沥青与矿物间的静电相互作用，同时影响沥青分子的分布及空间构型。此外，矿物表面羟基化对沥青-矿物模型的总结合能影响较小，但能够显著提高沥青与矿物模型间的范德华相互作用，同时显著降低二者间的静电相互作用。     

水性环氧树脂改性乳化沥青制备及其黏附性研究

为了研究水性环氧树脂对乳化沥青的适用条件及其改性特征,对不同水性环氧树脂掺量的改性乳化沥青进行了稳定性和黏度测试,并对其进行路用性能测试,综合考虑不同性能指标以及水性环氧树脂改性乳化沥青黏度增长特征等因素,确定了水性环氧树脂用量及改性乳化沥青产品的储存适用期。同时,利用图像分析软件对水性环氧树脂改性乳化沥青的黏附性进行了量化研究,试验及分析结果表明,水性环氧树脂对提高乳化沥青的黏附性具有良好效果,水性环氧树脂的组分配比对黏附性具有一定影响。     

含砂雾封层施工工艺及黏附性研究

选择适用于含砂雾封层乳液的水性环氧乳化沥青、细砂砾,配制新型封层材料,经过摊铺养生后采用拉拔试验对其黏附性进行研究。研究表明:水性环氧乳化沥青与玄武岩的黏附性更好,拉拔强度为3.54 MPa,含砂雾封层中细砂砾优先选择玄武岩;经过喷砂处理的车辙板与水性环氧乳化沥青含砂雾封层的黏附性更好,这是因为前者拉拔破坏界面是车辙板上的沥青界面,而水性环氧乳化沥青与石板的黏附性高于其它沥青。最后,介绍了含砂雾封层施工工艺。     

抗剥落剂改善沥青与青海地区酸性石料黏附性的研究

针对青海地区广泛分布的酸性花岗岩、砂岩进行掺加抗剥落剂改善酸性石料与沥青黏附性的研究.通过水煮法评定石料与沥青黏附性的等级,并通过沥青老化试验确定适合青海地区采用的抗剥落剂品种以及掺配量.     

乳化沥青-集料黏附性研究进展综述

乳化沥青-集料黏附性是影响乳化沥青混合料抗水损坏性能的主要因素,显著影响路面使用性能与长期性能变化。分析了乳化沥青-集料黏附性的机理、性能及提升等方面的最新研究,并基于目前的研究提出黏附性提升的建议与展望。