基于表面能理论的老化温拌sbs改性沥青结合料的粘附性-李海莲.pdf

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1、基于表面能理论的老化温拌G42 G44 G42改性沥青结合料的粘附性G21李海莲G21G21G22G21李G22波G21G21G3FG21王起才G21G21G22G21李良英G21G21G22G21王永宁G21G21G22G21G21 G22兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室G22兰州G23 G3F G24 G24 G23 G24G23G22 G22兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室G22兰州G23 G3F G24 G24 G23 G24G23G3F G22甘肃恒达路桥工程集团有限公司G22甘肃省公路路网监测重点实验室G22兰州G23 G3F G24 G24 G

2、23 G24G24摘要G22 G22在G2B G44 G2B改性沥青中添加G2B G3E G49 G37 G5DG48G4D与G29 G5B G37 G4D G4E G54 G58 G36温拌剂制备得到温拌沥青G21对G3F种G2B G44 G2B改性沥青进行旋转薄膜烘箱老化G25G2D G28 G2F G3B G28G26与压力老化G25G63 G46 G34G26 G21采用接触角法检测了老化前后温拌G2B G44 G2B改性沥青与蒸馏水G22甘油和甲酰胺等G3F种液体的接触角G21探讨了短期老化与长期老化对温拌G2B G44 G2B改性沥青接触角的影响G23基于表面自由能理论G21得到了

3、温拌G2B G44 G2B改性沥青的表面能及其色散分量和极性分量G21研究了老化对温拌G2B G44 G2B改性沥青表面能的影响G23结果表明G28随着老化程度的加强G21温拌G2B G44 G2B改性沥青与水的接触角逐渐增大G21疏水性变化明显G24原样与G29 G5B G37 G4D G4E G54 G58 G36温拌G2B G44 G2B改性沥青的总表面自由能及其分量均随着老化程度的加强呈降低趋势G21其在短期老化阶段的表面自由能下降较为严重G24经长期老化G21G2B G3E G49 G37 G5DG48G4D温拌G2B G44 G2B改性沥青的极性分量有增大趋势G23关键词G22 G

4、22路面材料G22 G2B G44 G2B改性沥青G22接触角G22表面能G22老化中图分类号G21G51 G26 G21 G26 G22 G22文献标识码G21G46 G22 G22 G21 G22 G23G25G21 G24 G41G21 G21 G40 G27 G35G26G47 G41G48G49 G49 G4A G41G21 G24 G24 G25 G30 G24 G22 G3F G2C G41G22 G24 G21 G23 G41G24 G21 G35 G41G24 G22 G23G3C G37 G2B G26 G33G2DG2A G39 G2A G34 G3CG4AG26 G37

5、 G42 G44 G42 G48 G2A G37 G2DG34G2DG26 G37 G3C G33G30G2B G2EG25G28 G44 G2D G39 G37 G26 G29 G2F G2A G39 G28 G2EG2D G39 G2D G39G4AG45 G2E G29 G2C G48 G2D G41G3C G37 G37 G2DG28G2DG31 G26 G44 G2E G33 G26 G37 G2A G39 G42 G43 G29 G34 G2E G27 G26 G40 G29 G26 G26 G24 G39 G26 G29G4A G3BG39 G31 G3C G3EG48G38G4

6、8G3E G4AG21G22G22G22G39 G31 G44 G37G21G22G3FG22G61 G46 G3D G32 G45 G48G5A G3EG48G21G22G22G22G39 G31 G39 G48G3E G4A G42 G53G48 G4A G42G21G22G22G22G61 G46 G3D G32 G4C G37 G4A G42 G4A G48 G4A G42G21G22G22G21G21 G22 G3A G54 G53 G39 G3E G5D G37 G58 G3E G4D G37 G58 G53 G37 G57 G2D G37 G3E G59 G70 G44 G58G

7、48G59 G42 G54 G3E G4A G59 G51 G4A G59 G54 G58 G42 G58 G37 G52 G4A G59 G29 G4A G42G48G4A G54 G54 G58G48G4A G42 G37 G57 G32 G3E G4A G49 G52 G63 G58 G37 G5BG48G4A G5A G54G22G39 G3E G4A G4F G4E G37 G52 G56G48G3E G37 G4D G37 G4A G42 G51 G4AG48G5B G54 G58 G49G48G4D G53G22G39 G3E G4A G4F G4E G37 G52 G23 G3

8、F G24 G24 G23 G24G23G22 G22 G3D G3E G4DG48G37 G4A G3EG38 G3E G4A G59 G63 G58 G37 G5BG48G4A G5AG48G3EG38 G56 G37G48G4A G4D G29 G4A G42G48G4A G54 G54 G58G48G4A G42 G39 G3E G5D G37 G58 G3E G4D G37 G58 G53 G37 G57 G2D G37 G3E G59 G70 G44 G58G48G59 G42 G54 G2E G48G49 G3E G49G4DG54 G58G63 G58 G54 G5B G54

9、G4A G4DG48G37 G4A G3E G4A G59 G33 G37 G4A G4DG58 G37G38G22G39 G3E G4A G4F G4E G37 G52 G56G48G3E G37 G4D G37 G4A G42 G51 G4AG48G5B G54 G58 G49G48G4D G53G22G39 G3E G4A G4F G4E G37 G52 G23 G3F G24 G24 G23 G24G23G3F G22 G3A G54 G53 G39 G3E G5D G37 G58 G3E G4D G37 G58 G53 G37 G57 G3C G48G42 G4E G5E G3E G

10、53 G3D G54G4D G5E G37 G58 G55G2A G37 G4AG48G4D G37 G58G48G4A G42 G48G4A G32 G3E G4A G49 G52 G63 G58 G37 G5BG48G4A G5A G54G22G32 G3E G4A G49 G52 G3C G54 G4A G42 G59 G3E G2D G37 G3E G59 G3E G4A G59 G44 G58G48G59 G42 G54 G32 G58 G37 G52 G5C G33 G37 G39 G4D G59G22G39 G3E G4A G4F G4E G37 G52 G23 G3F G24

11、G24 G23 G24G24G3C G36 G33G28G29 G2E G27G28 G22 G22 G61 G3E G58 G36 G3E G49 G5C G4E G3EG38G4D G5DG48G4A G59 G54 G58 G49 G5E G54 G58 G54 G5C G58 G54 G5C G3E G58 G54 G59 G5D G53 G3E G59 G59G48G4A G42 G2B G3E G49 G37 G5DG48G4D G3E G4A G59 G29 G5B G37 G4D G4E G54 G58 G36 G48G4A G4D G37 G2B G44 G2B G36 G3

12、7 G59G48G57G48G54 G59 G3E G49 G5C G4E G3EG38G4D G41 G28 G4E G54 G4D G4E G58 G54 G54 G2B G44 G2BG36 G37 G59G48G57G48G54 G59 G3E G49 G5C G4E G3EG38G4D G5DG48G4A G59 G54 G58 G49 G5E G54 G58 G54 G3E G42 G54 G59 G52 G49G48G4A G42 G58 G37 G4DG3E G4DG48G4A G42 G4D G4E G48G4A G57G48G38 G36 G37 G5B G54 G4AG2

13、1G2D G28 G2F G3B G28G24G3E G4A G59 G5C G58 G54 G49 G49 G52 G58 G54 G3E G42G48G4A G42 G5B G54 G49 G49 G54G38G21G63 G46 G34G24G41 G28 G4E G54 G5A G37 G4A G4DG3E G5AG4D G3E G4A G42 G38G54 G49 G5D G54 G30G4D G5E G54 G54 G4A G3E G42 G54 G59 G2B G44 G2B G36 G37 G59G48G57G48G54 G59 G3E G49 G5C G4E G3EG38G4

14、D G5A G37 G4A G4DG3EG48G4AG48G4A G42 G5E G3E G58 G36 G36 G48G5F G3E G59 G59G48G4DG48G5B G54 G3E G4A G59 G59G48G49G4DG48G38G38G54 G59 G5E G3E G4DG54 G58G22G42 G38G53 G5A G54 G58 G37G38 G3E G4A G59 G57 G37 G58 G36 G3E G36 G48G59 G54 G5E G54 G58 G54 G59 G54G4DG54 G5AG4DG54 G59 G5D G53 G4D G4E G54 G49 G

15、54 G49 G30G49G48G38G54 G59 G58 G37 G5C G36 G54G4D G4E G37 G59 G41 G46 G4A G59 G4D G4E G54 G54G57G57G54 G5AG4D G37 G57 G49 G4E G37 G58G4DG30G4DG54 G58 G36 G3E G42G48G4A G42 G3E G4A G59 G38G37 G4A G42G30G4DG54 G58 G36 G3E G42G48G4A G42 G37 G4A G5A G37 G4A G4DG3E G5AG4D G3E G4A G42 G38G54 G37 G57 G5E G

16、3E G58 G36 G36 G48G5F G2B G44 G2B G36 G37 G59G48G57G48G54 G59 G3E G49 G5C G4E G3EG38G4D G5A G37 G4A G4DG3EG48G30G4AG48G4A G42 G5E G3E G58 G36 G36 G48G5F G3E G59 G59G48G4DG48G5B G54 G5E G48G4D G4E G5E G3E G4DG54 G58 G5E G3E G49 G59G48G49 G5A G52 G49 G49 G54 G59 G41 G28 G4E G54 G4D G37 G4DG3EG38 G49 G

17、52 G58G57G3E G5A G54 G57G58 G54 G54 G54 G4A G54 G58 G42 G53 G3E G4A G59 G59G48G49 G5C G54 G58 G49G48G5B G54 G5A G37 G36 G5C G37 G4A G54 G4A G4D G3E G4A G59 G4D G4E G54 G5C G37G38G3E G58 G5A G37 G36 G5C G37 G4A G54 G4A G4D G37 G57G2B G44 G2B G36 G37 G59G48G57G48G54 G59 G3E G49 G5C G4E G3EG38G4D G5A G

18、37 G4A G4DG3EG48G4AG48G4A G42 G5E G3E G58 G36 G36 G48G5F G3E G59 G59G48G4DG48G5B G54 G5D G3E G49 G54 G59 G37 G4A G49 G52 G58G57G3E G5A G54 G57G58 G54 G54 G54 G4A G54 G58 G42 G53 G4D G4E G54 G37 G58 G53 G41 G28 G4E G54 G48G4A G57G38 G52 G54 G4A G5A G54 G37 G57 G3E G42G48G4A G42 G5C G58 G37 G5A G54 G4

19、9 G49 G37 G4A G49 G52 G58G57G3E G5A G54G57G58 G54 G54 G54 G4A G54 G58 G42 G53 G37 G57 G2B G44 G2B G36 G37 G59G48G57G48G54 G59 G3E G49 G5C G4E G3EG38G4D G5A G37 G4A G4DG3EG48G4AG48G4A G42 G5E G3E G58 G36 G36 G48G5F G3E G59 G59G48G4DG48G5B G54 G5E G3E G49 G48G4A G5B G54 G49G4DG48G42 G3E G4DG54 G59 G41

20、 G28 G4E G54 G58 G54 G49 G52 G38G4DG49 G49 G4E G37 G5E G4D G4E G3E G4D G4D G4E G54 G5A G37 G4A G4DG3E G5AG4D G3E G4A G42 G38G54 G5D G54G4D G5E G54 G54 G4AG2B G44 G2B G36 G37 G59G48G57G48G54 G59 G3E G49 G5C G4E G3EG38G4D G5A G37 G4A G4DG3EG48G4AG48G4A G42 G5E G3E G58 G36 G36 G48G5F G3E G59 G59G48G4DG

21、48G5B G54 G3E G4A G59 G5E G3E G4DG54 G58 G48G49 G48G4A G5A G58 G54 G3E G49G48G4A G42 G3E G4A G59 G4D G4E G54G48G58 G4E G53 G59 G58 G37 G5C G4E G37 G5DG48G5AG48G4D G53 G5A G4E G3E G4A G42 G54 G49G48G42 G4AG48G57G48G5A G3E G4A G4DG38G53 G3E G49 G4D G4E G54 G53 G3E G58 G54G3E G42 G54 G59 G5A G37 G4A G4

22、DG48G4A G52 G37 G52 G49G38G53 G41 G28 G4E G54 G4D G37 G4DG3EG38 G49 G52 G58G57G3E G5A G54 G57G58 G54 G54 G54 G4A G54 G58 G42 G53 G3E G4A G59 G48G4DG49 G5A G37 G36 G5C G37 G4A G54 G4A G4DG49 G5E G48G38G38 G59 G54 G5A G58 G54 G3E G49 G54 G5E G48G4D G4E G3E G42G48G4A G42 G49G4DG58 G54 G4A G42 G4D G4E G

23、54 G4AG48G4A G42 G3E G4A G59 G59 G54 G5A G58 G54 G3E G49 G54 G37 G5D G5BG48G37 G52 G49G38G53 G3E G4DG2D G28 G2F G3B G28 G3E G42G48G4A G42 G49G4DG3E G42 G54 G41 G28 G4E G54 G5C G37G38G3E G58 G5A G37 G36 G5C G37 G4A G54 G4A G4D G37 G57 G2B G44 G2B G36 G37 G59G48G57G48G54 G59 G3E G49 G5C G4E G3EG38G4D

24、G5A G37 G4A G4DG3EG48G4AG48G4A G42 G2B G3E G49 G37 G5DG48G4D G5E G3E G58 G36 G36 G48G5F G3E G59 G59G48G4DG48G5B G54 G4E G3E G49 G48G4A G5A G58 G54 G3E G49G48G4A G42 G4DG58 G54 G4A G59 G3E G4D G38G37 G4A G42G4DG54 G58 G36 G3E G42G48G4A G42 G5C G58 G37 G5A G54 G49 G49 G41G3D G26 G3B G3E G2A G29 G37 G3

25、3 G22 G22 G5C G3E G5B G54 G36 G54 G4A G4D G36 G3E G4DG54 G58G48G3EG38G49G22G2B G44 G2B G36 G37 G59G48G57G48G54 G59 G3E G49 G5C G4E G3EG38G4DG22G5A G37 G4A G4DG3E G5AG4D G3E G4A G42 G38G54G22G49 G52 G58G57G3E G5A G54 G57G58 G54 G54 G54 G4A G54 G58 G42 G53G22G3E G42G48G4A G42G22 G21国家自然科学基金G21G25 G21

26、G26 G24 G40 G22 G40 G23G22G25 G21 G35 G35 G40 G24 G3F G40G23 G22长江学者和创新团队发展计划滚动资助G21G31 G2D G28G2AG21 G25 G2D G22 G27G23 G22甘肃省杰出青年基金G21G21 G35 G24 G35 G2D G56 G2E G46 G3F G21 G40G23 G22甘肃省自然科学基金G21G21 G25 G24 G35 G2D G56 G4B G46 G24 G35 G26G23 G22兰州交通大学青年科学基金G21G22 G24 G21 G23 G24 G21 G35G23G22李海莲G

27、24女G25G21 G27 G40 G3F年生G25博士研究生G25讲师G25从事土木工程材料研究G22李波G24通讯作者G25男G25G21 G27 G40 G21年生G25博士G25副教授G25从事道路工程研究G22 G29 G30 G36 G3EG48G38G24G38G48G5D G37G38G4FG47G4D G52 G21 G4E G37 G4D G36 G3EG48G38 G41G5A G37 G36G21 G22引言苯乙烯G30丁二烯G30苯乙烯嵌段共聚物G21G2B G44 G2BG24改性沥青因具有良好的高温G2A低温及耐老化性能G22被广泛应用于道路工程建设中G2B但是G

28、22G2B G44 G2B改性沥青施工温度较高G22在沥青混合料拌和G2A运输G2A摊铺和碾压过程中需要消耗更多的能源G22而且施工中产生的烟雾和有毒气体对环境及施工人员的健康造成了诸多不利影响G2B工程实践表明G22采用温拌技术可以有效降低G2B G44 G2B改性沥青的施工温度G22从而减少能源消耗和有害气体排放G28G21 G29G2B然而G22温拌沥青施工温度较低的技术特点使其水稳定性受到了很大的挑战G28G22 G30 G3F G29G2B因此G22客观评价温拌沥青与集料的粘附性对于掌握和应用该项技术具有重要的意义G2B目前G22研究人员多采用一些宏观的物理力学方法来评价温拌沥青或沥

29、青混合料G21G61 G2A G46G24的水稳定性G22如现行G32公路工程沥青及沥青混合料试验检测规程G33 G21G56 G28 G32 G29 G22 G24 G30 G22 G24 G21 G21G24规定的以水煮法G2A浸水法为代表的物理方法和以改进的洛特曼试验G21G46 G46 G2B G3C G28 G3B G28 G22 G40 G3FG24为代表的力学方法G2B然而G22这些宏观尺度的试验得出了很多不同的结论G22究其原因是宏观实验方法不G2CG27G22G21G2C基于表面能理论的老化温拌G2B G44 G2B改性沥青结合料的粘附性G27李海莲等万方数据能区分G61 G

30、2A G46体系内的粘附破坏和粘聚破坏G22亦不能很好地解释G61 G2A G46水损害的产生机理G2B近年来G22以经典润湿理论为基础的表面能理论被用于表征沥青与矿料的粘附性G22结果也充分证明了表面能理论可以定量地表征沥青G30集料体系的粘附性G28G26 G30 G35 G29G2B在温拌沥青的表面能研究方面G22季节等研究发现G22加入温拌剂可以提高无水条件下沥青G30集料界面的粘附能力G23但温拌剂对水的敏感性极强G22在有水条件下温拌沥青G30集料界面的粘附能力急剧下降G28G23 G29G2B孔令云等研究发现G22G2B G3E G49 G37 G5D G48G4D温拌剂减小了沥

31、青的色散分量G22增大了其极性分量G28G40 G29G2BG61 G3E G49G48 G52 G59 G59G48 G4A等基于表面能理论研究发现G22G2B G3E G49 G37 G5D G48G4D降低了沥青与集料之间的粘附性G28G27 G29G2BG32 G4E G3E G5D G5A G4E G48等对G3F种温拌沥青表面能进行测试G22发现G2B G3E G49 G37 G5D G48G4D和G46 G59 G5B G54 G58 G3E可能会降低G61 G2A G46的水稳定性G22G29 G5B G37 G30G4D G4E G54 G58 G36可最大程度地增加G61

32、G2A G46润湿性G2A总表面自由能和粘附性G28G21 G24 G29G2B虽然在温拌沥青的表面能研究方面有一些值得借鉴的结论G22但是关于温拌G2B G44 G2B改性沥青的表面能研究尚未见报道G2B此外G22沥青材料在施工过程与长期使用过程中G22必然会产生一定程度的老化G22从而影响其混合料水稳定性G2B马莉G21等发现随着紫外老化时间的延长G22沥青混合料水稳定性能不断衰减G28G21 G21 G29G2B李振霞研究发现G22经过热老化处理后排水性沥青混合料的抗水损害性能有所提高G28G21 G22 G29G2B这些研究在老化对沥青混合料水稳定性影响方面得出了不同的结论G2B根据沥

33、青混合料的材料组成可知G22沥青混合料老化过程中只有沥青材料可能出现老化G22从而导致其粘附性改变G28G21 G3F G29G2B因此G22考察老化对温拌沥青结合料粘附性的影响G22对于理解温拌沥青混合料生产与使用过程中的水稳定性变化具有重要的理论意义G2BG22 G22温拌G42 G44 G42改性沥青的制备与老化G22 G3FG22 G22原材料G21G21G24G2B G44 G2B改性沥青选用甘肃路桥建设集团养护科技有限公司提供的G2B G44 G2B改性沥青G22其主要技术性能指标见表G21G2B表G21 G22 G2B G44 G2B改性沥青性能指标G28 G3E G5D G38

34、G54 G21 G22 G63 G58 G37 G5C G54 G58G4DG48G54 G49 G37 G57 G2B G44 G2B G36 G37 G59G48G57G48G54 G59 G3E G49 G5C G4E G3EG38G4D针入度G21G22 G25 G60G28G21 G24 G24 G42G28G25 G49G23G26G24 G41G21 G36 G36针入度指数延度G21G25 G60G23G26G5A G36软化点G60G21 G3F G25 G60布氏旋转粘度G26 G21G63 G3EG27G49G23G2D G28 G2F G3B G28质量损失G26G43

35、针入度比G21G22 G25 G60G23G26G43 G25 G60延度G26G5A G36G35 G27 G41G27 G64 G24 G41G21 G26 G21 G41G26 G40 G23 G41G35 G22 G41G24 G24 G41G24 G22 G35 G40 G41G27 G22 G25 G41G26G22 G22G21G22G24温拌剂选取目前我国公路建设中应用较多的两类温拌剂G22即有机降粘类G21G2B G3E G49 G37 G5D G48G4DG24和表面活性类G21G29 G5B G37 G4D G4E G54 G58 G36G24温拌剂对G2B G44 G2

36、B改性沥青进行温拌改性G2BG2B G3E G49 G37 G5D G48G4D是德国G2B G3E G49 G37G38 G61 G3E G5F公司生产的一种有机降粘型温拌剂G22它是由煤炭气化后经G2D费G30托工艺G2E制备而成的一种硬质蜡G2BG2B G3E G49 G37 G5D G48G4D在高于其熔点温度时G22仅通过简单搅拌就可较好地融于沥青中G22可以有效降低沥青的高温粘度G2BG2B G3E G49 G37 G5D G48G4D的掺量通常为沥青质量的G22 G43 G23 G26 G43G2BG29 G5B G37 G4D G4E G54 G58 G36温拌剂是G2A G5

37、4 G3E G59 G61 G54 G49G4D G5B G3E G5A公司生产的一种表面活性型温拌剂G22本实验使用该系列温拌剂的第三代产品G2F G2F G2FG29 G5B G37 G4D G4E G54 G58 G4A G3F G32G2B这种温拌剂在常温下为黄褐色粘稠液体G22其中往往包含表面活性剂G2A抗剥落剂等成分G22掺量通常为沥青质量的G24 G41G26 G43 G23 G24 G41G23 G43G2BG22 G3FG23 G22温拌G42 G44 G42改性沥青的制备原样G2B G44 G2B改性沥青在G21 G35 G3F G60烘箱中加热约G21 G4E后倒入制备容

38、器中G22然后按比例将不同掺量的G2B G3E G49 G37 G5D G48G4D或G29 G5B G37 G4D G4E G54 G58 G36温拌剂缓慢加入G2B G44 G2B改性沥青中G22用机械搅拌机对G2B G44 G2B改性沥青G30温拌剂混合物进行低速搅拌G22 G36 G48 G4A后G22以G21 G22 G24 G24 G58G26G36 G48 G4A的速度搅拌约G22 G24 G36 G48 G4AG22即制得所需的G2B G3E G49 G37 G5D G48G4D和G29 G5B G37 G4D G4E G54 G58 G36温拌G2B G44 G2B改性沥青G

39、2B其中G22G2B G3E G49 G37 G5D G48G4D的掺量分别为沥青质量的G21 G41G25 G43和G3F G43G22G29 G5B G37 G4D G4E G54 G58 G36 G3F G32的掺量分别为沥青质量的G24 G41G25 G43和G21 G43G2BG22 G3FG24 G22温拌G42 G44 G42改性沥青的老化采用旋转薄膜加热试验G21G2D G37G38G38G48 G4A G42 G4D G4E G48 G4A G30G57G48G38 G36 G37 G5B G54 G4A G4D G54 G49G4DG22G2D G28 G2F G3B G2

40、8G24和压力老化试验G21G63 G58 G54 G49 G49 G52 G58 G54 G3E G42G48 G4A G42 G5B G54 G49 G49 G54G38G22G63 G46 G34G24模拟温拌G2B G44 G2B改性沥青材料短期老化与长期老化两个不同过程G2BG2D G28 G2F G3B G28试验条件为老化温度G21 G35 G3F G60G22时间一般为G40 G25 G36 G48 G4AG22其主要模拟沥青材料在拌和过程中产生的老化G2BG63 G46 G34老化是将短期老化后的沥青样品放入压力老化箱内G22在G22 G41G21 G2A G63 G3E的压

41、力下老化G22 G24 G4E来模拟路面沥青使用G25 G23 G21 G24年的老化性能G2BG23 G22表面自由能理论与实验G23 G3FG22 G22表面自由能理论表面能是指某种材料在真空中产生单位面积的新界面所需要做的功G2B根据G2F G37 G5E G55 G54 G49等的分析可知G22一种物质的表面能G21G2EG24主要由极性分量G21G2EG5CG24和色散分量G21G2EG59G24两部分组成G22而极性分量包括G39 G54 G5E G48G49酸G21G2EG67G24和G39 G54 G5E G48G49碱G21G2EG64G24 G22其关系如式G21G21G2

42、4所示G28G21 G26 G29G2BG2E G2E G2EG59G4D G2EG5CG2E G2EG59G4D G22 G2EG4DG2E槡G30G21G21G24沥青混合料在拌和过程中G22沥青会包裹并粘附在集料表面G22根据表面物理化学理论G22沥青与集料体系的表面能变化可用式G21G22G24表示G2BG36 G3E G49 G2E G2E G3E G4D G2E G49 G30 G2E G3E G49G21G22G24式中G25G36 G3E G49为沥青G30集料粘附功G22G2E G3E为沥青表面能G22G2E G49为集料表面能G22G2E G3E G49为沥青与集料接触面上

43、的界面能G2B沥青与集料的界面自由能可用式G21G3FG24表示G2BG2E G3E G49 G2E G2E G3E G4D G2E G49 G30 G22 G2EG59G3EG2EG59槡G49 G30 G22 G2EG5CG3EG2EG5C槡G49G21G3FG24式中G25G2EG59G3E和G2EG59G49分别为沥青和集料的色散分量G22而G2EG5CG3E和G2EG5CG49分别为沥青和集料的极性分量G2B根据G4C G37 G52 G4A G42方程G22沥青和石料表面的接触角与其表面自由能和界面能之间满足式G21G26G24 G2BG2E G3EG5A G37 G49G21 G

44、2E G2E G49 G30 G2E G3E G49G21G26G24式中G25G21为沥青和集料间的接触角G2B结合式G21G21G24 G2F式G21G26G24可得到适用于沥青和集料体系的G4C G37 G52 G4A G42 G30 G2E G52 G5C G58 G54公式G25G36 G3E G49 G2E G2E G3E G21 G4D G5A G37 G49G21 G24G21 G2E G22 G2EG59G3EG2EG59槡G49 G4D G22 G2EG4DG3E G2EG30槡G49 G4D G22 G2EG30G3E G2EG4D槡G49G21G25G24G2CG24G

45、3FG21G2C材料导报G44G28研究篇G22 G22 G22 G24 G21 G23年G40月G25G44G26第G3F G21卷第G40期万方数据在沥青混合料的拌和过程中G22沥青为牛顿流体G22将沥青和集料的表面自由能及其分量分别代入式G21G25G24 G22即可求得沥青G30集料体系的粘附功G23此外G22常温下G22沥青为固态G22若分别测得已知表面能参数的G3F种液体与固态沥青表面的接触角G22则可根据式G21G25G24建立方程组G22求得沥青的表面自由能分量值G22再将其代入式G21G21G24中计算出沥青的表面自由能G28G21 G25 G29G2BG23 G3FG23

46、G22接触角测量为计算出沥青及沥青G30集料的粘聚和粘附指标G22必须先求得沥青的表面自由能及其分量G2B根据对式G21G25G24的分析G22只有求得已知表面能参数的G3F种液体与固态沥青表面的接触角G22方可计算出沥青的表面自由能及其分量G2B本实验采用躺滴法分别测定G22 G25 G60下蒸馏水G2A甘油和甲酰胺等G3F种液体与沥青试样表面的接触角G2B选择这G3F种液体进行表面能测试G22主要是因为其常温下稳定性较好G22不与沥青互溶G22且彼此表面能值相差较大G22从而有利于沥青表面能的计算G2B其表面自由能参数如表G22所示G2B表G22 G22 G22 G25 G60时G3F种测

47、试液体的表面自由能参数G21G36 G56G26G36G22G24G28 G3E G5D G38G54 G22 G22 G2B G52 G58G57G3E G5A G54 G57G58 G54 G54 G54 G4A G54 G58 G42 G53 G5A G4E G3E G58 G3E G5AG4DG54 G58G48G49G4DG48G5A G49 G37 G57 G4D G4E G58 G54 G54G5C G58 G37 G5D G54 G38G48G50 G52G48G59 G49 G3E G4D G22 G25 G60G21G36 G56G26G36G22G24测试液体G2E G3

48、9 G2EG59G39 G2EG5CG39 G2EG67G39 G2EG64G39蒸馏水G23 G22 G41G40 G22 G21 G41G40 G25 G21 G41G24 G22 G25 G41G25 G24 G22 G25 G41G25甘油G35 G26 G41G24 G3F G26 G41G24 G3F G24 G41G24 G3F G41G27 G22 G25 G23 G41G26甲酰胺G25 G40 G41G24 G3F G40 G41G24 G21 G27 G41G24 G22 G41G22 G40 G3F G27 G41G35G22 G22接触角测试所用设备为美国科诺G2B

49、G3A G22 G24 G24 G3A G44型接触角仪G2B在接触角测试之前G22测试液体和沥青试样需在试验温度G21G22 G25 G60G24下保持不少于G21 G4EG22以尽量减少测试温度的影响G22便于试验结果的横向比较G2B此外G22对每种沥青与测试液体G22设定G25次平行试验并取平均值作为该测试液体与沥青的接触角值G2BG24 G22结果与讨论G24 G3FG22 G22老化对温拌G42 G44 G42改性沥青接触角的影响基于躺滴法测得不同老化条件下G22原样G2B G44 G2B改性沥青及温拌G2B G44 G2B改性沥青与G3F种测试液体的接触角G22结果如表G3F所示G2B由表G3F可以看出G22各接触角试验结果的变异系数处于G24 G41G21 G21 G43 G23 G24 G41G25 G25 G43的变化范围内G22说明G2B G44 G2B改性沥青与各测试液体的接触角试验结果满足重复性要求G2B由于本实验主要关注G2B G44 G2B改性沥青的水稳定性G22故重点分析G2B G44 G2B改性沥青与蒸馏水的接触角G2B不论原样G2B G44 G2B改性沥青还是温拌G2B G44 G2B改性沥青G22随着老化程度的加强G22G2B G44 G2B改性沥青与水的接触角均逐渐增大G22表明老化提高了G2B G44 G2B改性沥青的疏水