泡沫沥青油水混合过程的分子动力学研究
2021-02-22赵鑫元
华东交通大学学报 2021年6期
赵鑫元,刘 云,柏 林
(河海大学道路与铁道工程研究所,江苏 南京 210098)
泡沫沥青中水分的存在能够使泡沫沥青在较低的温度下施工,与热拌沥青相比,泡沫沥青在节能、环保、施工等方面有着明显的优势。
泡沫沥青中水分对其路用性能的影响引起了许多学者的关注[1-3]。 姚柒忠[4]对泡沫沥青混合料的用水量进行研究,发现泡沫沥青中水的含量会对沥青分散性状和分布均匀程度产生影响。 奎永才等[5]通过沥青发泡试验就发泡用水量对发泡效果的影响进行研究,得出沥青发泡的最佳用水量为2%。 杨新格[6]通过动态剪切流变试验研究发泡用水量对泡沫沥青温度敏感性的影响,认为发泡用水量增大泡沫沥青温度敏感性提高。 朱林等[7]研究了发泡用水量对泡沫沥青高温流变性能的影响,发现当用水量增大,泡沫沥青的高温性能呈现出先提高后降低的变化规律, 在用水量1%~2%泡沫沥青的抗高温性越好。 然而,现有对泡沫沥青的研究多集中于室内物理试验,无法很好地展现沥青与水分之间相互结合、相互作用这一微观过程。
1 模型的建立及验证
1.1 基质沥青分子模型的建立
采用Li 等提出的4 组分分析法[12-14],将沥青分为沥青质、胶质、芳香分和饱和分4 个组分。 在MS建模中,用4 组分分析法建立的分子模型性质更加接近实际而且更容易分析沥青中各组分的性质。 许多学者已经对沥青进行分析并提出了合理的分子模型[15-18],表1 给出了各组分模型,其中白色为H 原子,灰色为C 原子,红色为O 原子,蓝色为N 原子,黄色为S 原子。……
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