基于表面能理论的石灰改性沥青黏附性研究
2021-03-15董仕豪尹媛媛张启鑫
重庆交通大学学报(自然科学版) 2021年3期
关键词:改性
董仕豪,韩 森,尹媛媛,吴 松,张启鑫
(长安大学 公路学院, 陕西 西安 710064)
0 引 言
石灰[Ca(OH)2]作为一种良好的抗剥落剂,可以明显改善沥青的黏附性,使路面抵抗水损害的能力在长期服役后仍保持在较高水平。石灰与沥青之间的化学反应最早于1976年被美国西部研究中心发现,他们选取了4种成分差别明显的沥青,向沥青中加入一定量的石灰,然后再利用有机溶液将沥青回收,最后试验发现有4%~6%左右的沥青吸附到石灰颗粒表面而不能被回收[1]。目前,对石灰改善沥青黏附力机理的研究主要集中在石灰与沥青的化学反应和物理反应两个方面[2]。张祥等[3]用氢氧化钠(NaOH)代替石灰,对花岗岩集料表面进行处理,发现石灰能提高沥青与酸性集料的黏附性并不是因为碱性的作用,之后继续利用扫描电镜观察石灰处理过的集料表面,发现石灰处理之后的酸性集料的表面变得憎水亲油,最终与集料之间形成牢固的黏结。此外,当集料表面潮湿或空气含水量较高时,石灰与空气中的水和二氧化碳反应生成碳酸钙,使矿物集料表面更粗糙,最终集料与沥青之间的黏结更牢固[4]。
上述研究主要就石灰对沥青化学组分的改变和对沥青的硬化作用进行了分析,较少的文献基于表面能理论对石灰改善沥青的黏附性进行分析。2013年,N.F.MOGHADAS等[5]基于表面能理论用Wilhelmy板法研究了石灰对热拌沥青混合料稳定性的影响。结果表明:石灰的添加可以降低沥青与集料和水与集料之间的表面能差,这意味着发生剥离现象需要更多的能量,从而降低水损率。……
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