废植物油再生沥青结合料性能研究

为解决传统矿物油沥青再生剂稳定性差、价格高等问题,采用煎炸后的废植物油(WVO)对老化沥青进行再生,研究不同掺量的废植物油对老化沥青物理性能指标、高温流变性质、低温弯曲流变性质和微观结构特性的影响.结果 表明:随着废植物油掺量的提高,老化沥青的延度及针入度逐渐升高,软化点及布式黏度逐渐降低;相位角δ逐渐增大,复数剪切模量G*和车辙因子G* /sinδ逐渐减小,沥青结合料抗车辙能力下降;同时老化沥青的蠕变劲度模量S值降低,蠕变速率m值升高,低温抗开裂能力提高.为保证再生沥青有良好的高低温性能,推荐废植物油掺量控制在7％～10％范围内.老化及废植物油的再生,引发了沥青微观结构特征的演变,废植物油的再生作用恢复了老化沥青中的"蜂形"结构,沥青表面高度及表面粗糙度增加.由老化及再生作用引起的沥青微观结构特征演变与宏观流变性能之间存在可量化表征的相关关系.     

基于AFM与分子动力学的改性泡沫沥青性能研究

针对泡沫沥青与集料黏结力较弱的问题，通过添加抗剥落剂对沥青进行改性。采用原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)观测与分子动力学模拟相结合的方式，在微观角度分析了抗剥落剂的作用机理。结果表明，抗剥落剂改性泡沫沥青的蜂状结构与光滑结构的黏附力和DMT模量都高于普通泡沫沥青。采用MS软件模拟基质沥青添加抗剥落剂前后沥青发泡过程。模拟结果表明，改性泡沫沥青各个参数都有所提升，并且水分子在改性泡沫沥青中扩散系数比基质沥青高34%。研究结果显示，抗剥落剂的添加可以增强泡沫沥青胶浆的黏结力，从而提高泡沫沥青混合料的水稳性。     

基于微观形貌及纳观力学性能的PVA纤维沥青复合加强机理研究

为了揭示PVA纤维复合加强沥青及沥青混合料性能机理，采用原子力显微镜对单丝PVA纤维作用区域下的沥青及不同掺量下的PVA纤维沥青胶浆进行扫描观察，通过表面形貌变化、表面粗糙度、纳观黏附力、四组分变化以及模量等指标对PVA纤维与沥青的相互作用进行评价。结果表明，单丝PVA纤维作用下的沥青区域表面形貌更加崎岖，黏附力和模量代表值提高明显，相较于不同掺量下复合的PVA纤维沥青胶浆，其表面“蜂窝状”结构逐步减小，表面形貌由“山峦叠嶂”状态朝着“丘陵起伏”状态转变。单丝纤维与沥青作用的微单元下，纤维与沥青相互吸持，这种吸持在局部引起了沥青四组分变化，进而在数以万计的纤维作用下，总体复合提升沥青力学性能。