年熟石灰行業(yè)技術(shù)分析：熟石灰提升改性瀝青黏附特性在大路工程建設(shè)領(lǐng)域，瀝青混合料的水穩(wěn)定性能至關(guān)重要，而瀝青黏附作用是影響其水穩(wěn)定性能的關(guān)鍵因素。隨著大路建設(shè)的不斷進(jìn)展，對(duì)提升瀝青黏附性能的討論持續(xù)深化。納米材料因其獨(dú)特的性質(zhì)，為改善瀝青混合料性能供應(yīng)了新方向，其中納米熟石灰在瀝青改性中的應(yīng)用漸漸受到關(guān)注，其對(duì)瀝青黏附特性的影響討論具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、試驗(yàn)材料：熟石灰與瀝青及集料的基礎(chǔ)特性

1.1原材料特性

試驗(yàn)選用的納米熟石灰購自河北省靈壽縣天晨礦產(chǎn)品加工廠。《2025-2030年中國熟石灰行業(yè)市場調(diào)查討論及投資前景分析報(bào)告》技術(shù)性能指標(biāo)顯示，在顆粒大小、Ca(OH)?含量、游離水含量、比表面積、相對(duì)密度等方面具有特定參數(shù)。通過X射線熒光光譜試驗(yàn)測定其化學(xué)組成，主要氧化物為CaO(含量≥60%)，其次為SiO?、Al?O?和Fe?O?。基質(zhì)瀝青選用兩種針入度分級(jí)均為70#的SK-70#和DH-70#，對(duì)其25℃針入度、軟化點(diǎn)、10℃延度、蠟含量等指標(biāo)進(jìn)行測定，結(jié)果均符合A級(jí)指標(biāo)要求。集料則選用代表堿性和酸性巖類的石灰?guī)r和花崗巖集料，其各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)如毛體積相對(duì)密度、有效相對(duì)密度、表觀相對(duì)密度等也通過相應(yīng)測試方法得出，為后續(xù)討論供應(yīng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.2NHL改性瀝青制備過程

為將納米熟石灰(NHL)與瀝青結(jié)合料充分混合，先將基質(zhì)瀝青加熱至150℃，利用螺旋槳葉輪攪拌器攪拌，同時(shí)分次緩慢添加NHL并攪拌10min;隨后在相同溫度下，采納高速剪切乳化機(jī)以4000r/min的速率連續(xù)剪切20min，勝利制得NHL改性瀝青結(jié)合料。本討論制備了NHL摻量為0.5%和1%的NHL改性瀝青，為探究不同摻量對(duì)瀝青性能的影響奠定基礎(chǔ)。

二、試驗(yàn)方法：熟石灰改性瀝青性能討論的理論與技術(shù)

2.1表面自由能理論基礎(chǔ)

表面自由能定義為材料產(chǎn)生單位面積外界所需做的功，通常用G表示，單位為mJ/m2。依據(jù)VanOss理論，物質(zhì)的表面自由能由三部分組成。瀝青結(jié)合料的黏聚功在數(shù)值上等于其表面自由能的兩倍，這些公式為后續(xù)討論供應(yīng)了理論依據(jù)。

2.2瀝青接觸角及表面自由能參數(shù)測定

采納Wilhemy吊片法測定瀝青的接觸角，依據(jù)物理力學(xué)平衡原理，通過涂膜玻片浸入測試試劑前后高精度天平受力變化差值計(jì)算動(dòng)態(tài)接觸角。選取蒸餾水、乙二醇和甲酰胺作為測試液體，依據(jù)Young-Dupre方程，通過測定三種測試液體與瀝青的接觸角，進(jìn)而計(jì)算獲得瀝青的表面自由能參數(shù)。

2.3集料表面自由能參數(shù)測定

運(yùn)用蒸汽吸附法測定集料的表面自由能參數(shù)，該過程借助通用吸附設(shè)備完成。依據(jù)最大飽和蒸汽壓力下集料吸附的蒸汽質(zhì)量計(jì)算每種蒸汽的平衡鋪展壓力π，再依據(jù)相關(guān)理論求解三元一次方程組，從而獲得集料的表面自由能參數(shù)。試驗(yàn)選取水蒸氣、丙酮蒸汽和甲苯蒸汽，其表面自由能參數(shù)已明確，用于精確?????測定集料的表面自由能參數(shù)。

三、試驗(yàn)結(jié)果與爭論：熟石灰對(duì)瀝青黏附特性的影響分析

3.1瀝青與石料黏附性評(píng)價(jià)

采納水煮法對(duì)不同熟石灰摻量的改性瀝青與不同巖性石料的黏附性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，SK、DH基質(zhì)瀝青與不同巖性石料的黏附等級(jí)均達(dá)到4級(jí);當(dāng)納米熟石灰摻量高于1%時(shí)，納米熟石灰改性瀝青與石料的黏附等級(jí)提升至5級(jí)，說明納米熟石灰能提升與石料的黏附性，但摻量低于1%時(shí)改善效果不明顯，同時(shí)也表明水煮法在評(píng)價(jià)不同品牌基質(zhì)瀝青與不同巖性石料黏附性方面存在局限性。

3.2瀝青接觸角及表面自由能參數(shù)變化

通過Wilhelmy吊片法測定接觸角并計(jì)算表面自由能參數(shù)發(fā)覺，熟石灰的添加使瀝青結(jié)合料與蒸餾水、甲酰胺和乙二醇試劑的接觸角均減小，降低了瀝青的疏水性。添加熟石灰后，瀝青的里夫施茨-范德華重量、Lewis酸重量和Lewis堿重量增大，總的表面自由能增加，即瀝青集合料的黏聚功和黏附功增大，納米熟石灰的應(yīng)用提升了瀝青結(jié)合料的黏聚和黏附性能。但隨著納米熟石灰摻量的增加，瀝青接觸角的減小幅度和黏聚功的增大幅度漸漸減小，改善效果趨于穩(wěn)定。

3.3集料表面自由能特性

測定花崗巖和石灰?guī)r集料的表面自由能參數(shù)后發(fā)覺，集料的表面自由能色散重量遠(yuǎn)小于極性重量，呈現(xiàn)極性，且集料的總表面自由能高于瀝青的總表面自由能。花崗巖表面自由能的極性酸重量和極性組分大于石灰?guī)r，在極性水作用下，花崗巖和瀝青之間的鍵能易被破壞，易發(fā)生瀝青結(jié)合料在花崗巖集料的剝離現(xiàn)象;而石灰?guī)r表面自由能的極性堿重量和非極性組分高于花崗巖集料，與瀝青更傾向于形成非極性鍵，具有更好的抗水損害力量。

3.4瀝青黏附自由能分析

依據(jù)公式計(jì)算瀝青的黏附功和配伍系數(shù)可知，納米熟石灰的添加增大了瀝青與集料的黏附功，減小了瀝青與集料的剝落功，提升了瀝青與集料的黏附性能和水存在條件下的抗剝落性能。對(duì)比SK和DH瀝青，納米熟石灰改性SK瀝青對(duì)同一種集料具有更高的黏附功和更低的剝落功，黏附性能和抗剝落性能更優(yōu)。同時(shí)，納米熟石灰的添加提高了瀝青與集料的配伍性，增加了瀝青/集料體系抗水損害性能，當(dāng)摻量高于1%時(shí)，抗損害性能提升趨于穩(wěn)定。

四、討論總結(jié)：熟石灰改性瀝青黏附特性討論的成果與價(jià)值

本討論通過表面自由能試驗(yàn)，系統(tǒng)地探究了納米熟石灰對(duì)瀝青結(jié)合料與集料黏附作用的影響。討論發(fā)覺，水煮法難以精確?????評(píng)價(jià)不同品牌基質(zhì)瀝青與不同巖性石料的黏附性;納米熟石灰能夠顯著增加瀝青結(jié)合料的表面自由能及其色散和酸堿重量，有效提升瀝青結(jié)合料的黏聚特性和與集料的黏附性能;集料的極性重量遠(yuǎn)大于瀝青，導(dǎo)致集料/水體系的黏附作用高于集料/瀝青體系，是水作用下瀝青/集料體系脫黏的重要緣由;納米熟石灰的添加增加了瀝青/集料的黏附特性，提高了抗水損害性能，其最佳摻量為1%。這些討論成果為納米熟石灰在瀝青改性中的應(yīng)用供應(yīng)了科學(xué)的理論依據(jù)，對(duì)提升大路工程中瀝青混合料的水穩(wěn)定性能具有重要的指導(dǎo)意義，也為后續(xù)進(jìn)一步優(yōu)化熟石灰在瀝青材料中的應(yīng)用供應(yīng)了參考方向。

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