表面能在评价沥青与集料粘附性中的应用研究

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1、分类号TU502密级单位代码10618学号11002011墨彦交通戈謦硕士学位论文论文题目：表面能在评价沥青与集料粘附性中的应用研究导师姓名、职称：凌天清教授申请学位门类：专业名称：论文答辩日期：工学材料学2012年12月13日学位授予单位：重庆交通大学答辩委员会主席：王泽民评阅人：2012年12月重庆交通大学学位论文原创性声明；Y2302728㈣㈣㈣11l㈣吣糊本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研

2、究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果山本人承担。学位论文作者签名：日期：Z／／砂，年／L，月／了日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留_=ji：向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电予版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影E1J、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。I司时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息

3、服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名：孑弘／指导教师签名：j鼋列L学位论文作者签聋：彩≥o指导教师签名：x¨HL／日期：z，见年I工月／．>日日期：年月日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社CNKl系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论文作者签名：乞荔Z日期：≯似年／L，月∥日指剥雠文列{／日期：年月日摘要多年来沥青混合料水损坏已经成为我国公路建设的一个主要问题，目前用于评价沥青与石料粘附性能

4、的力学理论、化学反应理论、分子定向理论、静电理论等理论由于各自评价指标的计算过程相当复杂，仅适用于定性描述沥青与石料粘附的形成机理。现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40．2004)采用水煮法、水浸法评价沥青与集料粘附性的方法缺乏定量指标，测试结果受人为因素影响大。本文提出用表面能理论来定量评价不同沥青和不同集料之间的粘附性能，通过界面粘结强度试验、抗水损性能试验验证了表面能理论用于评价沥青与石料粘附性能的正确性，进一步探讨了表面能理论指标删沥青与石料粘附性能之问的关系，为以后评价沥青与集料粘附性的好坏提供另一种定量评价的方法和标准

5、。论文通过接触角测定、挂线法和挂片法等试验测定了沥青与石料的表面能参数，结合表面能理论对沥青和石料的粘附机理进行了分析，分别分阶段分析了无水条件下和有水条件下沥青与石料粘附性能。无水条件下以接触角和破朔：阶段的吉布斯自南能的变化量作为评价沥青与石料界面粘附性能好坏的指标；有水条件下，以接触角、水损阶段的吉布斯自由能的变化量以及沥青的内聚功作为评价沥青与石料抗水损性能好坏的指标。采用了紫外光分光计测定石料对石油沥青吸附量和抗剪强度两种室内试验来验证沥青．石料界面体系在无水条件下的粘附性能，结果表明：两种试验结果与表面能理论分析结果保持一致。并

6、通过灰关联理论对影响沥青．石料界面粘结性能的影响因素进行了关联度分析，表明表面能理论指标与沥青．石料界而粘结性能的关联性较好。采用了SHRP净吸附试验和水煮法确定水煮等级以及水煮过程中沥青膜质量剥落率两种试验来验证沥青与石料体系在有水条件下的粘附性能，结果表明：两种试验结果与表面能理论分析结果保持一致。通过灰关联理论对影响沥青和石料抗水损性能的影响因素进行了关联度分析，表明表面能理论指标与沥青．石料界面抗水损性能的关联性较好。进一步建立了表面能理论指标和水煮等级间的拟合关系式。最后，采用了石灰浆和加入抗剥落剂两种处理方式对酸性集料与沥青体系

7、进行改性，并结合表面能理论对其粘附性能进行了分析。结果表明：抗剥落剂处理酸性石料的方式较石灰浆处理更有效。关键词：沥青；集料；表面能；粘附性；接触角；内聚功；吉布斯自由能ABSTRACTAsphaltmiXturcwaterdamagehasbeenam旬orprobIemforChina’shighwayconstruction，itisquitecompIexformechanicstheory，thetheo叫ofchemicalreactions，molecularo“entationtheory，electrostatictheo

8、∥tocalculateeachtheevaluationoftheperf．ormanceofasphaItandstoneadhesion，onIyqualitatiVely