基于有限元和分子模拟的热再生沥青激活行为研究

作     者：朱雅婧 徐光霁 马涛 范剑伟 胡靖 ZHU Yajing;XU Guangji;MA Tao;FAN Jianwei;HU Jing

作者机构：东南大学交通学院南京211189 南京现代综合交通实验室南京211100 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2024年第38卷第13期

页      面：111-117页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51808116) 南京市重大科技专项(202209012) 江苏省自然科学基金(BK20221468) 国家资助博士后研究人员计划资助项目(GZC20230432) 江苏省卓越博士后计划资助项目(2023ZB519) 

主　　题：热再生 再生剂 激活行为 有限元 分子动力学 

摘      要：老化沥青的有效激活是影响热再生沥青及混合料性能的关键因素。本工作结合沥青路面就地热再生实体工程,采用有限元方法分析了再生沥青面层摊铺后的冷却过程,获取再生沥青混合料的降温曲线。设计双层扩散试验,研究了再生剂向老化沥青中的扩散规律,并采用分子动力学方法模拟了再生剂与新旧沥青的混溶行为,探讨了温度场、扩散时间和再生剂组分等因素对老化沥青激活再生行为的影响。结果表明,再生沥青面层不同深度处新旧沥青和再生剂之间的扩散存在差异,且短期内难以消除。范德华力是新旧沥青间的主要相互作用,再生剂降低了新旧沥青分子间的范德华力并促进了其相互扩散,扩大了沥青混溶区范围。相比于再生剂中的芳香烃组分,链烃组分更利于减小新旧沥青分子间的范德华力,但提高新旧沥青扩散系数的效果有限。再生剂掺量对提升老化沥青的激活效果存在显著的边际效应递减现象。