基于流變學的納米改性瀝青黏彈特性及相態結構研究

趙文輝，謝祥兵，李廣慧，孟 旭，包 夢，王明偉，閆啟耀

(鄭州航空工業管理學院土木建筑學院，鄭州 450046)

0 引 言

瀝青混合料是由瀝青、礦粉、集料、空隙等構成的多相復合材料，傳統的瀝青混合料具有溫度敏感性強、彈性差、易老化等缺陷。瀝青作為瀝青混合料的重要組成部分，對瀝青混合料的性能影響較大，因此，提高瀝青材料的基本性能具有十分重要的意義。早期，國內外研究人員主要通過添加橡膠粉、樹脂、高分子聚合物等改性劑來改善瀝青材料性能[1-2]。后期納米材料的出現，為改性瀝青的研究提供了新方向。

近年來，國內外學者在納米改性瀝青的微觀機理、物理力學和黏彈性能等方面已經開展了研究工作。孫璐[3]和葉超[4]等通過掃描電鏡、凝膠色譜等微觀機理試驗，研究得出不同維數納米材料與瀝青形成了穩定的網絡結構，降低了瀝青對溫度的敏感性。張恒龍等[5]研究了納米SiO2對瀝青軟化點、針入度、延度等方面的影響，結果表明納米SiO2極大改善了瀝青的常規物理性能。陳淵召等[6]通過傳統瀝青的物理性能試驗、動態剪切流變試驗(DSR)、彎曲流變試驗(BBR)研究了不同摻量的納米ZnO對70號基質瀝青黏彈特性的影響，研究表明了基于流變學角度，納米ZnO的加入提高了基質瀝青的高、低溫性能，同時也驗證了三大指標的試驗結論。Mohammad等[7-8]的研究結果表明，碳納米纖維在改善了瀝青黏彈特性的同時，也提高了瀝青混合料的抗車轍性能。王鵬等[9]從流變學角度出發，對碳納米管(CNTs)瀝青的DSR試驗與BBR試驗結果進行了分析，結果顯示CNTs可以提高瀝青的流變性能。……