基于AFM的老化瀝青表面微觀特征及影響因素分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,瀝青路面在我國使用越來越廣泛,但是由于瀝青材料的老化,致使瀝青路面的耐久性降低,使用壽命縮短。同時,瀝青材料的再生過程與其老化過程密切相關,要想深入的研究再生技術、提高再生效率,必須充分認識瀝青老化階段產(chǎn)生的各種變化。物質微觀結構的變化影響其宏觀性能的變化。因此,深入研究老化瀝青的微觀層面的變化規(guī)律可以更好的從宏觀上解釋其老化現(xiàn)象。近前,原子力顯微鏡(AFM)技術在研究材料微觀性能方面很有優(yōu)勢,基于此,本文基于AFM手段,從微觀

2、上分析老化瀝青的表面特征變化規(guī)律和老化影響因素。
  首先,為了更好的模擬瀝青老化環(huán)境,自主開發(fā)設計瀝青老化環(huán)境控制箱,設置光照、溫控、噴淋等系統(tǒng),可以實現(xiàn)瀝青材料在室內條件的光、熱、水等多因素耦合老化試驗,使室內環(huán)境進一步貼近瀝青室外老化條件。并針對不同油源和標號的瀝青,合理的設計老化試驗。
  其次,基于AFM手段,分析老化瀝青的表面微觀特征變化。利用NanoScope Analysis和MATLAB等軟件,選取合適的模

3、型和計算方法。分析得出,隨著瀝青老化,材料表面納米硬度和彈性模量逐漸增大,但是表面自由能和粘附力趨于減小,對于不同種類的瀝青變化幅度不同,50#瀝青的表面微觀粗糙度逐漸變小,“蜂型”結構總量趨于減少,70#和90#瀝青表面微觀粗糙度變化不大,且不具有“蜂型”結構。
  然后,開展了不同老化因素作用下的瀝青老化試驗。根據(jù)AFM工具,得出室內老化試驗中,熱老化后瀝青表面的粗糙度和粘附狀況變化最大,而水熱老化后,瀝青表面硬度和彈性模量變

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