基于分子模拟的沥青胶结料物理老化机理研究
2021-01-08邱延峻郑鹏飞丁海波
建筑材料学报 2020年6期
邱延峻, 苏 婷, 郑鹏飞, 丁海波,3
(1.西南交通大学 土木工程学院, 四川 成都 610031; 2.西南交通大学 道路工程四川省重点实验室, 四川 成都 610031; 3.加拿大女王大学 化学学院, 安大略 金斯顿 K7L)
沥青老化分为化学老化和物理老化.沥青化学老化是指沥青在贮存、运输、施工及使用过程中由于长时间暴露在空气中,在环境因素的作用下发生挥发、氧化、聚合,从而导致沥青内部分子结构发生变化,同时发生化学性质变化,导致其路用性能劣化的过程[1].玻璃态聚合物在低于玻璃化转变温度(Tg)的存放或使用过程中,其力学性能会随时间发生变化,但在此过程中,材料的化学结构未发生改变,且这种力学性能的改变可以通过对材料进行热处理(升温至玻璃化转变温度以上)来消除,这一改变称为物理老化[2].沥青在低于其Tg的温度下也会出现与玻璃态聚合物一致的物理老化现象.近年来,随着各种沥青技术的发展,沥青胶结料成分发生了明显的变化.首先,为了节约能源及降低拌和温度,蜡类温拌剂的使用越来越频繁;其次,为了提高废弃物资源化利用率,回收沥青路面材料(RAP)、废机油底渣及煤液化残渣等废弃物在沥青中的添加比例逐渐提高;再次,为了降低沥青成本,多聚磷酸(PPA)等低成本酸类添加剂得到更多商家的青睐;最后,全球对石油副产品需求量的增加使得石油炼制厂改进精炼工艺,从原油中蒸馏出更多的轻组分.前期研究表明[3-4],这些因素均可能增加……
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