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石墨烯复合LDHs对沥青老化及自愈合性能的影响研究*

2021-06-28李艳丽

合成材料老化与应用 2021年3期

李艳丽

(平顶山市公路交通勘察设计院,河南平顶山467000)

层状双羟基复合金属氢氧化物(LDHs)及其改性产品已广泛应用于沥青材料中,硬脂酸钠改性后的LDHs可以增强其耐老化性性能[1],有机阴离子插层的LDHs可以提高LDHs与沥青的相容性[2],在主层板中加入锌改性的LDHs可以进一步增强对紫外线的反射和阻隔作用[3]。但是以往的研究主要集中于改善LDHs对未老化部分沥青材料的耐老化效果,而忽略了已老化部分沥青材料的病害修复,诸如沥青材料内部的微裂纹等。

根据沥青的自愈合特性,如果在未施加交通荷载的情况下,给予沥青材料足够长的修复期,那么沥青可以通过热力学运动(如润湿和扩散)修复已产生的裂缝[4-5]。这种愈合过程在自然环境下非常缓慢,效果较差[6]。研究表明,如果能将沥青材料的温度升高到其软化点以上,将大大改善裂纹的修复效果[7-8]。而在自然状态下,仅有南方夏天中午的温度能达到沥青材料的软化点,因此在我国其他地区均无法实现良好的自愈合过程。此外自然条件下的愈合过程受车辆载荷的影响较大,其愈合效果会进一步变差,因此需要通过快速加热的方式,让沥青材料尽快达到愈合过程的临界点,从而利用其自愈特性修复老化产生的病害。

传统的加热方法主要是通过热辐射、热对流或热传导将热量传递到材料的表面[9-10],而热量从外部到达内部需要一定的时间,因此传统加热方式会使得材料出现温度不均一的梯度现象。……

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