水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的遷移規律與作用機理

《水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的遷移規律與作用機理》是依託河海大學，由於新擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的遷移規律與作用機理
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：於新
• 依託單位：河海大學

項目摘要

泡沫溫拌瀝青技術是近年來興起的一項綠色築路技術，其實質是在不影響路面質量的前提下，通過注入水分降低施工溫度，實現節能、減排的目的。但由於對關鍵技術-水分在泡沫溫拌瀝青混合料生產過程中的遷移規律及作用機理的研究不夠深入，制約了該項技術的推廣套用。本課題的研究旨在追蹤水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的遷移規律和界面行為，揭示水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的微觀作用機理，為泡沫溫拌技術的推廣提供基礎的理論支撐。首先，通過微觀分析技術追蹤水分在溫拌瀝青混合料中的遷移規律和微觀特徵；其次，研究水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的降粘機理和界面行為；最後，建立納米級分子力學模型，對水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的擴散行為和力學回響進行模擬，分析水分對泡沫溫拌瀝青混合料性能的影響機理。課題的研究有望解決阻礙泡沫溫拌瀝青混合料套用的核心技術，在實現節能減排的同時，保證混合料的長期性能，具有顯著的社會效益和經濟效益。

結題摘要

泡沫溫拌瀝青技術時近幾年興起的一項真正的“綠色”築路技術，其實質是在不影響路面質量的前提下，通過注入水分降低施工溫度，實現節能、減排的目的。但由於對關鍵技術-水分在泡沫溫拌瀝青混合料生產過程中的遷移規律及作用機理的研究不夠深入，水分的加入是否會損害瀝青混合料的路用性能、是否會破壞瀝青與集料的界面力學性能尚未可知，限制了泡沫溫拌技術的推廣套用。 本課題通過微觀分析技術追蹤了水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的狀態及遷移規律，考察了泡沫溫拌瀝青降粘效果的影響因素，研究了水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的降粘機理，採用電化學阻抗和界面表明自由能研究了水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的界面行為，最後建立分子動力學模型，對水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的擴散行為和力學回響進行了模擬，分析了水分對泡沫溫拌瀝青混合料性能的影響機理。 通過本課題的研究發現，泡沫瀝青以“油泡”的形式存在，在高溫條件下，“油泡”不斷破裂變小，水分不斷散失。泡沫溫拌瀝青混合料經過拌合、運輸、攤鋪及碾壓後其水分含量小於0.1%。水分的加入並沒有引起瀝青化學結構的變化，也沒有新的化學官能團的產生。水分在泡沫瀝青中的界面行為主要體現在它對瀝青粘聚性能的影響，而對於瀝青-集料的黏附性能影響不大，即其對瀝青混合料的水穩定性損害不大。泡沫溫拌瀝青混合料中殘留水分與外界水對其混合料的影響機理不同。 本課題的明確了水分在泡沫溫拌瀝青混合料中的遷移規律和界面行為，解決了發泡水的加入是否對瀝青混合料產生負面影響的困擾，在實現節能減排降低施工溫度的同時，保證了混合料的長期性能，具有顯著的社會效益和經濟效益。