基于AFM與表面能原理的瀝青與集料粘附特性分析.pdf

1、瀝青與集料之間的粘附性在瀝青路面的高溫抗車轍、低溫抗裂、水損害乃至疲勞微裂紋的萌發(fā)等方面具有至關(guān)重要的作用，對(duì)路面的使用品質(zhì)與壽命，以及行車的安全性與舒適性也有一定影響。隨著表面能理論的發(fā)展與應(yīng)用，其在研究瀝青與集料的粘附性、瀝青混合料的水損害等方面有著明顯的有效性與可行性。由于近幾年材料微觀研究的快速發(fā)展，A F M測(cè)試技術(shù)日趨成熟，并且在分析材料微觀物理力學(xué)性質(zhì)方面優(yōu)勢(shì)明顯。因此，本文以表面能理論為基本分析原理，采用AFM作為主要研

2、究手段，通過微觀與宏觀相結(jié)合的方式研究瀝青與集料的粘附特性，以期為瀝青混合料的材料設(shè)計(jì)與耐久性評(píng)價(jià)提供一定的技術(shù)指導(dǎo)。
　　首先，針對(duì)瀝青與集料試樣的特性，提出了適用于原子電力顯微鏡測(cè)試技術(shù)的試樣制備和試驗(yàn)方法，并通過樣品測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定性分析，驗(yàn)證了試驗(yàn)方法的有效性。
　　其次，對(duì)不同油源、標(biāo)號(hào)、老化狀態(tài)的瀝青和不同種類的集料開展了表面微觀構(gòu)造測(cè)試。根據(jù)瀝青與集料的表觀形貌測(cè)試結(jié)果，定性的評(píng)價(jià)瀝青與集料的表面微觀構(gòu)造特點(diǎn)。利用

3、MATLAB區(qū)分瀝青表面特征結(jié)構(gòu)，并結(jié)合SPSS統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果與瀝青三維形貌圖分析瀝青表面微觀構(gòu)造在老化前后的變化規(guī)律。結(jié)合瀝青在不同老化程度下的化學(xué)四組分變化規(guī)律，定量研究瀝青表面微觀構(gòu)造的影響因素與形成原因。
　　然后，在AFM不同測(cè)試模式下有針對(duì)地獲取集料與瀝青表面的力曲線，結(jié)合選定的表面能模型與相關(guān)計(jì)算理論，確定集料與瀝青表面各區(qū)域的表面能，并分析不同模型的適用性和可行性。將得到的表面能與常規(guī)座滴法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，分析新