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原文传递沥青混合料油石界面研究

论文题名：	沥青混合料油石界面研究
关键词：	油石界面;沥青混合料;复合界面改性剂;表面张力;偶联
摘要：	油石界面是沥青混合料结构的重要组成部分,对混合料的力学性能、高温稳定性和水稳定性有着重要的关系,与低温性能、抗疲劳性能以及抗老化性能也有着一定的关系.由于当前沥青路面早期损坏、酸性石料在道路工程使用的问题等实际工程以及理论研究的需要,加强对油石界面的研究具有重要的意义.根据表界面理论,由于沥青与石料物理性质、化学性质以及结构的差异,导致油石界面张力较大,无法达到热力学最佳润湿条件;沥青粘度与沥青在石料表面的润湿时间成线性关系,即与润湿速度成反比,对于沥青这种感温性材料来说,温度的突然有可能导致动力学的不完全润湿;沥青中的极性组分数量少对于界面吸附层的性能有着不利的影响.结合沥青油石界面的特点以及复合材料的有关成果,提出复合型油石界面改性剂的三个可能组成部分:偶联组分(C)、润滑组分(L)和表面活性组分(SU).并通过试验对各种组分进行选择,偶联组分选择C-Ⅰ偶联剂,润滑组分选择L-Ⅱ润滑剂,在表活性组分的选择过程中,由于表面活性剂抗老化性能不好,因此表面活性组分空缺.通过正交试验分析,综合考虑界面粘附性能、力学性能、水稳定性能、短期老化后性能变化和经济性因素,确定复合界面改性剂的配比为40％的C-Ⅰ和60％L-Ⅱ,界面改性剂占沥青总用量的0.5％.对比界面改性剂对普通沥青和改性沥青以及不同类型的混合料品种的马歇尔稳定度、马歇尔模数、残留稳定度以及多次冻融循环劈裂强度等指标证明:添加0.5％的界面复合改性剂可以显著提高沥青混合料性能,如使用界面改性剂的混合料残留马歇尔稳定度均超过90％,3次冻融循环TSR超过80％,说明界面改性剂的效果略优于国产抗剥落剂.界面改性剂的作用机理:界面改性剂中的偶联组分与石料表面发生化学反应并发生缩聚反应生成坚固的偶联化层-聚硅氧烷;界面改性剂的润滑组分有效地降低了沥青的高温粘度,有效的提高了润湿速度;润滑组分中极性结构提高了沥青的极性组成,降低了接触角,提高了界面粘附功;同时润滑组分中的极性成分增强了界面处的吸附层.
作者：	肖庆一
专业：	材料学
导师：	钱春香
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2004
正文语种：	中文