集料酸性组成及温度对沥青/集料黏附性的影响

为了定量表征集料中的酸性组成对沥青/集料黏附性的影响,首先通过采用模拟矿物和红外光谱方法研究了酸性成分对沥青的吸附规律。然后选用3种石油沥青、5种集料考察了实际酸性成分对黏附性的影响模式及使用温度对黏附性的影响特点。研究结果表明:实际矿物集料中的酸性组分SiO_(2)含量、SiO_(2)+Al_(2)O_(3)合计含量均能与黏附性表征参数-剥落率呈现Logistic函数关系。当SiO_(2)含量小于50%,或者SiO_(2)+Al_(2)O_(3)含量小于63%时,集料表面沥青的剥落率一般在5%以下,为第一稳定区;当SiO_(2)含量介于50%~73%,或者SiO_(2)+Al_(2)O_(3)含量介于63%~87%时,沥青在集料表面的剥落随酸性成分含量提高而加快,为黏附性敏感区,沥青黏附性等级可以从4级快速衰减为3级、2级;当SiO_(2)含量大于73%,或者SiO_(2)+Al_(2)O_(3)含量大于87%之后,沥青黏附性等级都为2级或1级之下,为第二稳定区。在一些低温气候分区内,按照普通的沥青混合料设计方法或配合适当的抗剥落措施,可以正常利用花岗岩等酸性集料。

沥青四组分对沥青与集料黏附-黏聚性的影响

为了研究沥青四组分对沥青与集料间黏附-黏聚性的影响,选用3种油源、2种标号的老化前后的沥青,利用石灰岩、辉绿岩和花岗岩3种集料石板作为刚性底板,采用无纺布作为沥青的有效载体,进行90°剥离试验。结果表明:3种油源沥青与集料的黏附性和沥青质均存在明显的相关性,老化使沥青质增多、聚集,从而使黏附强度下降;油源相同的沥青与石灰岩的黏附性相关性最好,辉绿岩次之,花岗岩最差;花岗岩与沥青之间的黏附性和沥青四组分的回归方程相关性最好,石灰岩次之,辉绿岩最差。

Improvement Mechanism of Adhesion Performance of Anti-stripping Agents and Coupling Agents on Asphalt-Aggregate Interface Based on Molecular Dynamics

This study examined the mechanisms for improving the adhesion performance of the asphalt-aggregate interface with two anti-stripping agents and two coupling agents.The investigation of contact behavior between various asphalt-aggregate surfaces was conducted using molecular dynamics(MD)simulations.The interaction energy and the relative concentration distribution were employed as the parameters to analyze the enhancement mechanisms of anti-stripping agents and coupling agents on the asphalt-aggregate interface.Results indicated that the adhesion at the asphalt-aggregate interface could be strengthened by both anti-stripping agents and coupling agents.Anti-stripping agents primarily improve adhesion through the reinforcement of electrostatic attraction,while coupling agents primarily upgrade adhesion by strengthening the van der Waals.Hence,the molecular dynamics modeling and calculation techniques presented in this study can be utilized to elucidate the development mechanism of the asphalt-aggregate interface through the use of anti-stripping agents and coupling agents.

沥青与集料黏附性评价方法

为了定量评价沥青与集料黏附性,提出新的沸煮试验方法,并与水煮法进行对比试验。选取5种A级70#基质沥青和5种SBS改性沥青,采用旋转薄膜老化试验(RTFOT)模拟沥青短期老化,采用压力老化试验(PAV)模拟沥青长期老化,以原样沥青为对照,制备成30种不同老化程度的样品,与3种岩性粗集料进行排列组合,共计开展90组黏附性试验,并提出了基于水煮法和沸煮法的沥青与集料黏附性综合评价方法。研究结果表明:水煮法试验中,随着沥青老化程度加深,基质沥青与集料的黏附性等级总体呈上升趋势,改性沥青老化前后与所有集料的黏附性等级均为5级,水煮法对改性沥青失效;沸煮法试验中,沥青的黏附时间从大到小依次为长期老化、短期老化、未老化试件,3种集料的黏附时间从大到小依次为石灰岩、闪长岩、花岗岩;将不规则集料制备成直径为19mm的球形集料,消除表面形状缺陷后,水煮法判定各种沥青与球形集料的黏附性等级均为5级,无法区分,而沸煮法仍可准确得到沥青与球形集料的黏附时间。水煮法用黏附性等级作为评价指标,沸煮法用黏附时间作为评价指标,以球形集料为标准试件,并给出基质沥青及改性沥青短期老化的技术要求。

4种钢渣表面处理技术的对比试验研究

为解决钢渣(SS)集料孔隙率大、遇水膨胀的技术难题,推广钢渣集料替代天然集料制备沥青混凝土技术,选取水泥净浆(CP)、硅烷偶联剂(SCA)、聚乙烯醇溶液(PVA)及环氧丙烯酸改性有机硅树脂(EAOR)作为表面改性剂,采用拌和法、浸泡法对钢渣表面进行处理,以处理前后钢渣集料的压碎值、吸水率及与沥青的黏附性为指标对钢渣集料表面改性剂的处理效果进行评价。

消石灰粉在排水性沥青混合料中的应用

将消石灰粉、抗剥落剂、普通硅酸盐水泥分别添加到由中酸性集料组成的排水性沥青混合料中,进行沥青黏附性、水稳定性等路用性能的对比试验。结果表明,消石灰粉可替代抗剥落剂,且明显改善沥青的抗剥落性,可用于排水性沥青混凝土路面混合料中,同时对消石灰粉的生产工艺、添加工艺进行了总结。