基于分子模拟的生物油再生沥青-集料黏附性研究

为明确再生剂对老化沥青黏附性的影响规律,对3种生物油再生剂再生沥青各组分在集料表面的空间分布特点进行研究。使用分子动力学方法,通过建立沥青-集料界面模型,模拟不同沥青和集料之间的黏附行为,计算了再生沥青-集料分子之间的相互作用能,定量评价了再生沥青-集料之间的黏附性。结果表明:老化过程会削弱沥青与SiO_(2)集料的黏附性,再生沥青与SiO_(2)集料的黏附性与集料表面的轻组分浓度有关。腰果酚再生剂与沥青中的极性分子存在竞争吸附作用,抑制了集料表面再生沥青极性分子的吸附,使老化沥青与集料间的相互作用能提高了7.1%,提高了再生沥青和集料的黏附性。研究生物油再生沥青-集料间的纳观黏附机理,对于生物基沥青再生剂的应用与推广,提高再生沥青混合料的整体路用性能具有借鉴意义。

生物油再生沥青-集料界面分子模拟研究

为研究生物再生剂对老化沥青-集料之间相互作用的影响,基于分子动力学,分别建立基于干燥和潮湿两种工况的生物油再生沥青-弱碱性集料的界面模型,分析沥青组分在集料表面的空间分布,并计算其界面处的相互作用能。研究结果表明:3种再生剂中,腰果壳油解除沥青质分子团聚的效果最好。3种再生剂均会削弱老化沥青和集料之间的范德瓦尔斯力,腰果壳油和妥尔油通过在集料表面形成氢键,提高老化沥青的黏附性,降低老化沥青的湿度敏感性。选择沥青再生剂时,应考虑集料和再生剂之间的氢键作用,该作用有助于提高再生沥青和集料的黏附性。

OMMT/ZnO复合改性沥青抗老化性能研究及机理分析

为改善沥青路面在使用过程中存在的老化问题,制备OMMT/ZnO复合改性沥青。借助旋转薄膜老化模拟沥青的短期热氧老化、压力老化模拟沥青的长期热氧老化,通过温度扫描试验研究沥青老化前后的宏观流变性能,利用红外光谱和原子力显微镜探究其内部的化学官能团及表面微观结构特征。试验结果表明:在评价复合改性沥青抗老化性能时,复数模量老化指数与相位角老化指数所反映的规律一致,OMMT/ZnO复合改性沥青可降低复数模量的增加程度和相位角的减小程度。微观试验结果表明:复合材料可减少热氧老化过程中羰基和亚砜基的产生,同时减少“蜂状”结构的破坏,延缓沥青微观结构从多相态向单一相态的转变。