新型除冰盐对沥青及沥青混合料的侵蚀试验研究

使用新型除冰盐除冰雪后,沥青路面出现沥青软化、沥青膜剥落、混合料松散等新型病害而导致沥青路面耐久性下降。通过室内试验模拟沥青路面受除冰盐侵蚀环境,对沥青结合料性质、沥青-矿料界面黏附状况以及沥青混合料力学强度等指标的测定,分析沥青、沥青-矿料界面及其混合料在不同除冰盐浓度、不同侵蚀时间条件下的性能变化规律。试验结果表明:在新型除冰盐的侵蚀作用下沥青结合料发生软化;沥青与矿料的黏附性下降,出现沥青膜剥落现象;降低沥青混合料的劈裂抗拉强度。通过对比试验可知SBS改性沥青在抵抗除冰盐方面性能要优于基质沥青,微量增加沥青用量对混合料抵抗除冰盐侵蚀性能提高无明显效果。

基于表面能理论的除冰盐侵蚀沥青矿料界面机理研究

冬季沥青路面除冰雪养护工作中,醋酸类新型除冰盐的使用已对沥青路面造成侵蚀破坏,本文依据表面能理论研究分析新型除冰盐对沥青混合料的侵蚀破坏机理.研究首先利用Van Oss三相物质界面接触过程中的自由能变化理论,构建溶液侵蚀沥青-矿料界面动力学模型;基于Young-Dupré液体在固体表面接触角理论,利用滴落法和毛细管上升法求解出沥青、石灰石矿料的表面能参数;并利用逆向求解的方法得到不同浓度除冰盐溶液的表面能参数;计算得出除冰盐侵蚀破坏过程的三相系统(沥青、矿料和除冰盐溶液)的吉布斯自由能变化,从而基于表面能理论以及分子官能团组成角度进行了深入的机理解释.结果表明:醋酸类除冰盐溶液对沥青-矿料的界面侵蚀破坏的能力较蒸馏水强,且侵蚀趋势随溶液浓度增加而增加,反应过程自发性逐渐增强;侵蚀破坏主要与醋酸类除冰盐中醋酸根双亲(亲水亲油)的乳化特性以及沥青-矿料界面处的缺陷有关.