基于表面能理论的破碎卵石与沥青粘附性能研究

摘要

针对破碎卵石成分复杂且随着粒径变化其成分存在差异这一问题,基于表面能理论研究了不同粒径破碎卵石与沥青的粘附性能.采用躺滴法和毛细管上升法分别测试沥青和破碎卵石的表面能,并计算沥青与破碎卵石体系的粘附功以及剥落功;采用综合能量比(CER)来评价四种沥青混合料中破碎卵石与沥青的粘附性能.结果表明:抗剥落剂的加入会使沥青的表面能降低、极性分量升高、色散分量降低;由于不同粒径的破碎卵石的化学成分、矿物成分、表面电荷不同,导致不同粒径的破碎卵石的表面能不同,从大到小排序为5～10 mm、10～15 mm、3～5 mm、0～3 mm;0～3 mm和3～5 mm的破碎卵石与SK90沥青、SBS改性沥青以及添加抗剥落剂的SK90沥青和SBS改性沥青的粘附功都优于5～10 mm和10～15 mm的破碎卵石,0～3 mm和5～10 mm的破碎卵石与这四种沥青的剥落功都小于3～5 mm和10～15 mm的破碎卵石,这表明不同粒径的破碎卵石与沥青粘附性的配伍性不同;混合料的水稳定性能试验表明,CER这一指标评价破碎卵石与沥青的粘附性能是合理的,并且CER可以作为沥青-破碎卵石系统材料组合的选择依据,这为破碎卵石在实际工程中的应用提供了理论和技术支持.