基于分子动力学模拟的沥青吸附性能分析文献综述

 2023-08-16 11:08
  1. 文献综述(或调研报告):

1沥青粘附机理研究现状

目前对沥青-集料界面作用机理的认识主要是基于沥青混合料的粘附-剥落理论。影响沥青与集料之间粘结力的因素包括沥青与集料表面的界面张力、沥青与集料的化学组成、沥青的粘性、集料的表面构造、集料的孔隙率、集料的洁净程度,以及集料表面的干湿程度和沥青与集料的拌合温度。

当前,主要有五种理论可以用来解释沥青与集料的粘附性。这些理论包括力学理论、化学反应理论、表面能理论和分子定向理论。[1]

1.1力学理论

力学理论认为沥青与集料之间的粘附性主要是由于其间分子力的作用。集料表面通常是粗糙和多孔的,这种特性增大了集料表面的表面积,从而使得沥青与集料的粘结面积增大,粘结力增强。此外,集料表面还存在着多种多样的形状、取向与不同大小的孔隙和微裂缝,在毛细和吸附的作用下,沥青渗透进入上述孔隙与微裂缝,增大了沥青与集料粘结的总内表面积,从而增强了粘结力。同时,沥青高温时呈液态,渗入骨料孔隙与微裂缝后,当温度降低,沥青在孔隙中发生胶凝硬化,形成楔入和锚固作用,从而增强了沥青与集料之间的机械咬合力。

1.2化学反应理论

化学反应理论认为,沥青与集料之间的粘附性主要是沥青与集料表面发生化学反应的结果。沥青含有酸性成分,使得沥青本身呈现酸性,当碱性集料与沥青接触,沥青中的酸性成分与集料表面的碱性活性中心发生反应,粘结力增强。这就是碱性集料与沥青有着较好的粘附性的原因。而酸性集料含有较少的碱性活性中心,故化学反应较少发生,所以与沥青的粘附性较差。[2]

1.3表面能理论

表面能理论认为,沥青与集料之间的粘附性是由于沥青润湿集料表面而形成的。沥青的润湿能力是指沥青与集料表面的紧密接触能力。沥青的润湿能力也同其他液体一样与其自身的粘结力有关。[3]

当沥青扩散并润湿集料表面时,会产生能量交换。这种交换主要是依靠沥青与集料的紧密接触和相互吸引而产生。由于水与集料的粘附力比沥青与集料的粘附力要大,因此水就可浸入沥青-集料界面,形成水-沥青-集料的三相界面。沥青与集料之间的内部张力与集料的类型以及沥青的品种有关。

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