【摘要】：瀝青與集料間粘附性能的好壞直接影響著瀝青混合料的路用性能,對水穩(wěn)定性能的影響更為重要。目前評價粘附性的試驗有水煮法、拉拔試驗、光電比色法、表面能理論等方法,但粘附性的評價仍處于宏觀、經(jīng)驗性評價等方面,隨著原子力顯微鏡AFM在微觀尺度對材料表面形態(tài)、力學(xué)方面的優(yōu)勢,在道路領(lǐng)域得以應(yīng)用。本文將AFM試驗參數(shù)與傳統(tǒng)評價方法進(jìn)行綜合分析,以期從微觀尺度評價粘附性能及后期對瀝青混合料路用性能的影響提供一種更為可靠的方法。首先按照規(guī)范試驗方法及試驗注意事項,對選用的材料進(jìn)行常規(guī)水煮試驗、拉拔試驗及接觸角試驗,初步對選用瀝青一集料間的粘附性進(jìn)行評價,試驗結(jié)果表明對原樣瀝青與集料間的粘附性進(jìn)行評價時結(jié)論相一致。其次對AFM試驗方案進(jìn)行比選,確定試驗參數(shù),優(yōu)化瀝青制備方法,按照不破壞瀝青分子結(jié)構(gòu),老化程度影響小的原則,對不同方法進(jìn)行比較分析,提出最佳的制備方法。通過AFM輕敲模式對瀝青表面進(jìn)行微觀紋理的觀測,對瀝青在不同時期形態(tài)及微觀形貌參數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行分析,并結(jié)合瀝青老化過程中組分變化情況,初步分析瀝青微觀形貌變化的原因;利用AFM接觸模式獲取瀝青表面與探針的粘附力,基于JKR(S)計算模型,求得瀝青不同時期的表面能,并與接觸角求得瀝青表面能進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明基于AFM求得瀝青表面能與接觸角測試方法獲取表面能具有良好的聯(lián)系。最后基于楊氏方程,通過兩種材料的表面能可求得二者間的粘附功,并根據(jù)水煮法、拉拔試驗結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果表明基于AFM測試技術(shù)對粘附性評價拉拔試驗結(jié)果之間相關(guān)系數(shù)為0.9366,說明二者在評價粘附性能時有很好的關(guān)系,且與水煮法試驗結(jié)果一致,并綜合分析了瀝青微觀構(gòu)造與宏觀粘附性之間的關(guān)系,從微觀尺度分析粘附性變化原因,為后期更深入研究混合料宏觀性能與微觀尺度材料變化之間提供一種可能。
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U414
【圖文】：

圖１．邋１技術(shù)路線圖逡逑

石灰?guī)r

圖23片麻巖

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本文編號：2752855