基于原子力显微技术的热再生混合料中新旧沥青融合程度量化指标和方法

作     者：李明宸 刘黎萍 邢成炜 黄威棋 LI Ming-chen;LIU Li-ping;XING Cheng-wei;HUANG Wei-qi

作者机构：同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2024年第37卷第2期

页      面：168-182页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51978521 51778483) 

主　　题：路面工程 新旧沥青融合程度 峰值力定量纳米力学模式 纳米红外光谱技术 热再生沥青混合料 DMT模量 羰基指数 预估方程 

摘      要：厂拌热再生混合料中新旧沥青的融合程度对再生混合料设计及性能均有重要影响,目前已有较多学者开展了融合程度的量化研究,但现有量化方法在应用时大多需采用化学试剂对再生沥青进行抽提回收,这无疑会破坏混合料中新旧沥青真实的融合状态。基于原子力显微技术直接针对热再生混合料试件提出一种量化新旧沥青真实融合程度的方法。为此,首先在沥青层面探究了利用原子力显微技术中得到的力学、化学指标量化沥青融合程度的可行性,发现在单一沥青层面,DMT模量指标与宽带点光谱量化得到的羰基指数与沥青老化及融合特征相关性较好;接着选取DMT模量和羰基指数指标建立了完全混溶再生沥青纳观性能的预估方程;然后,在混合料层面利用不同来源的沥青对量化指标的适用性进行了检验,发现相较于羰基指数,采用DMT模量指标量化再生混合料中新旧沥青融合程度的误差更小;最后,基于该指标在混合料层面初步给出了直接量化厂拌热再生混合料中新旧沥青融合程度的方法;并以3种旧料掺量的再生混合料为例,对量化方法的应用进行了介绍。