基于分子动力学的硫酸钙晶须改性沥青拉伸黏附机理研究

基于分子动力学模拟方法,建立了硫酸钙晶须(calcium sulfate whisker,CSW)改性沥青模型,研究了温度、拉伸力对表面改性前后硫酸钙晶须与沥青界面拉伸应力-位移曲线的影响。探讨了硫酸钙晶须 沥青界面的拉伸破坏形式和黏附机理,提出了一种可用于宏观分析的内聚力模型。分析结果表明:表面改性硫酸钙晶须(modified calcium sulfate whisker,MCSW)-沥青体系的应力峰值大于CSW-沥青体系;温度越高,晶须与沥青的应力峰值越低;拉伸力较大时,晶须与沥青破坏模式以黏附破坏为主;拉伸力较小时,晶须与沥青体系主要表现为黏聚破坏,改性沥青的拉伸应力在达到界面拉伸应力峰值前保持良好的力学性能,且变形可逆;当拉伸应力达到应力峰值后,界面体系的损伤不可逆;说明沥青与MCSW的界面强度更高,即改性沥青的界面力学性能更加优异。