钢渣矿物组分与沥青黏附的分子模拟和试验研究
2021-12-23刘晋周张金生王筵铸王书易周兴业肖传语
东南大学学报(自然科学版) 2021年6期
关键词:界面
刘晋周 张金生 于 斌 王筵铸 王书易 周兴业 肖传语
(1东南大学交通学院, 南京 211189)(2 江苏瑞沃建设集团有限公司, 扬州 225600)(3 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院, 哈尔滨 150090)(4 交通运输部公路科学研究院基础研究创新中心, 北京 100088)
界面是沥青混合料各相中的薄弱环节,直接影响到沥青路面的质量和耐久性.为了揭示沥青混合料的水损害机理,已经尝试开发了多种微观测试手段和数值模拟技术[1-2]研究沥青和集料的黏附行为.近年来由于天然优质集料短缺和钢渣等工业废弃物堆积带来环境污染引发的担忧,研究人员逐步将钢渣替代传统路用集料应用于沥青混合料设计中[3].钢渣具有丰富的棱角性以及强碱性,其表面的纹理构造为沥青-钢渣集料界面提供一种类似骨架的作用,可以提高沥青-钢渣集料界面黏附强度.
目前钢渣与沥青界面的研究主要集中于从钢渣的表面构造角度出发[4],涉及二者化学组成的研究较为有限.钢渣复杂的成分结构使得难以通过试验和数值仿真手段准确评价多种矿物相提供的与沥青的黏附性能.此外,关于沥青与钢渣的界面相互作用在水分侵蚀和沥青老化环境下演变规律仍然需要进行深入分析.对二者界面行为的认知不足严重限制了钢渣在道路工程中的大规模应用.最近,研究人员提出水损害实际上与沥青和集料的能量、表面特性及二者的相容性有关.通过表面自由能(SFE)[5]可以表征沥青的……
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