基于纳米力学和官能团的沥青老化微观机理

作     者：张正宇 沈菊男 石鹏程 祝鸿 ZHANG Zheng-yu;SHEN Ju-nan;SHI Peng-cheng;ZHU Hong

作者机构：苏州科技大学道路工程研究中心江苏苏州215011 

出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)

年 卷 期：2017年第34卷第5期

页      面：19-27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：国家自然科学基金项目(51378328) 

主　　题：道路工程 沥青老化 原子力显微镜 纳米力学 红外光谱 

摘      要：采用原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)技术来探索沥青老化规律,同时与传统的研究沥青老化方法傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform infrared spectroscopy,FTIR)的研究结果进行比较。分别测试了基质沥青和SBS改性沥青在原状(未老化)、RTFO老化后和PAV老化后的微观力学特性及其官能团化学特性。结果表明,沥青的老化程度越高,蜂状结构发育越好,平均面积和最大面积越大。沥青试样内至少存在3个不同的微区具有不同的黏附力,其中蜂状结构相黏附力最低。老化影响沥青的纳米力学性能,提高沥青黏附力大小分布的均匀性,不同老化程度的SBS改性沥青的黏附力均大于基质沥青。老化引起沥青羰基和亚砜基等含氧官能团含量增加,丁二烯基含量减小。沥青老化后微观力学的变化与官能团的变化有良好关系。