学海网

毕业设计-沥青与集料粘附机理及其评价方法，共46页，25419字，附开题报告、文献综述、外文翻译
　摘 要
沥青作为一种非常重要的土工材料，被广泛应用于道路工程和建筑防水工程中,以修筑性能优良的沥青路面越来越受到研究者的重视。沥青混合料的抗水损坏能力是决定路面水稳定性的根本性因素。水损害的机理有两种：粘附力的损失和粘结力的损失。本文的研究目的和意义就是想通过沥青与集料性质来评价粘附性以及几种评价粘附性方法的对比来对实际的工程使用提供指导意义。
研究主要是通过研究几种不同的方法来评价沥青与集料之间的粘附性能，包括定性的沥青酸值与集料碱值的测定及传统的水煮法来确定沥青与集料的粘附等级。定量的包括表面能接触角的测定以及紫外分光光度法的应用。利用化学分析方法测出沥青的酸值与集料的碱值，然后与定量的表面能理论相结合来评价沥青与集料的粘附性。用传统的水煮法评定沥青与集料的粘附等级。用紫外分光光度法来评价沥青与集料的粘附等级。最后对比传统水煮法与紫外分光光度法。
通过对集料的碱值的测定评价出集料性质对粘附性的影响，通过表面能理论定量的得出粘附功，用传统的水煮方法评价出沥青与集料的粘附等级。
关键词：水煮法，粘附性，水损害，紫外分光光度法，表面能

ABSTRACT
As a very important building material, Asphalt were widely used in road project and construction waterproof. Asphalt pavement construction attracted more and more attention because of its good performance. The ability of the asphalt mixture resistance to water damage is a fundamental factor in determining the stability of asphalt pavement. There is two kinds of water damage: adhesion loss and the loss of cohesive force. The purpose and significance of this study is to evaluate the adhesion by the asphalt and aggregate properties, and have several evaluation methods compared to provide guidance to the actual use of project.
The research way is to study several different methods to evaluate the adhesion performance between the asphalt and aggregate，including qualitative acid value of the asphalt and base number of the aggregate to determine the level of adhesion between the asphalt and aggregate. Quantitative methods include the contact angle measured and the application of UV spectrophotometry. By the way of chemical analysis to measure the acid of the asphalt and the base number of the aggregate, then combine with the quantitative surface theory to evaluate the adhesion of the asphalt and aggregate. Use the traditional boiling method to assess the level of adhesion. UV spectrophotometry was used to evaluate the level of adhesion. At last compare the traditional method with the UV spectrophotometry.
The main achievement is through the determination of the aggregate to evaluate the impact of aggregate on adhesion, by surface energy to derived adhesion word, using the tradition method to evaluate the adhesion.
KEY WORDS ：boiling method ，Adhesion，Water damage，UV spectrophotometry，Surface energy

目 录
第1章 绪 论 1
1.1 问题的提出 1
1.2 沥青与集料粘附性评价 2
1.2.1 国内研究现状 2
1.2.2 国外研究现状及发展趋势 2
1.3 吸光原理法测定沥青与集料的粘附性 3
1.4 本课题研究的目的和意义 4
1.5 主要研究内容及技术路线 4
1.5.1 研究的主要内容 4
1.5.2 研究工作的技术路线 5
第2章 沥青与集料性质介绍 7
2.1 沥青 7
2.1.1 沥青材料概述 7
2.1.2 沥青的酸值 9
2.2 集料 9
2.2.1 集料概述 9
2.2.2 集料碱值测定 10
第3章 沥青与集料的粘附性 13
3.1 沥青与集料的粘附机理 13
3.1.1 粘附剥落理论 13
3.1.2 粘结性理论 15
3.2 测定沥青与集料接触角 15
3.2.1 仪器与材料 15
3.2.2 试验步骤 16
3.2.3 实验结果 16
3.2.4 结论与分析 19
第4章 传统水煮法评价粘附等级 20
4.1 水煮法的实验机理 20
4.1.1 水损害的机理 20
4.1.2 水煮法适用范围 21
4.1.3 水煮法的实验过程 21
4.1.4 水煮法的实验结果 21
4.2 水煮法的局限性 24
4.3 水煮法评价粘附等级 25
第5章 紫外分光光度法评沥青与集料水稳性 26
5.1 紫外可见光光度计概述 26
5.2 分光光度法基础 26
5.2.1 电磁辐射的例子说和波动说 26
5.2.2 电磁辐射波段的能量范围和各种波谱法 27
5.2.3 紫外可见吸收光谱的形成 28
5.3 紫外分光定量分析的理论基础 29
5.3.1 比耳定律及其数学表达式 29
5.3.2 影响比尔定律偏离的主要因素 30
5.4 紫外分光光度法的定量分析方法 30
5.4.1 绝对法 30
5.4.2 标准法 31
5.4.3 比吸收系数法 31
5.4.4 标准曲线法 31
5.4.5 示差分光光度法 31
5.5 实验参数的选取 31
5.5.1 分析波长的选取 31
5.5.2 吸光范围选择 32
5.5.3 光谱带宽的选择 32
5.6 紫外分光光度法测定沥青与集料的粘附性 33
5.6.1 测试原理 33
5.6.2 主要试剂与仪器 33
5.6.3 实验方法 33
5.6.4 沥青剥落率的测定结果 33
第6章 结论与展望 35
6.1 主要结论 35
6.2 展望 35
致 谢 36
参考文献 37
 
前 言
沥青混合料的抗水损坏能力是决定路面水稳定性的根本性因素，它主要取决于矿料的性质、沥青与矿料之间相互作用的性质，以及沥青混合料的空隙率、沥青膜的厚度等。沥青混合料水稳定性的评价方法，通常分两个阶段进行：① 第一阶段是评价沥青与矿料的粘附性。② 第二阶段是评价沥青混合料的水稳定性。
评价沥青与集料粘附性的实验方法主要有传统的水煮法、水浸法、光电比色法、搅动水净吸附法等。但是目前大部分评价沥青与集料粘附性采用的是传统的水煮法，因为水煮法操作简单方便，但是水煮法有主观性强不能单独作为实验方法。其他的评价方法有水浸法、光电比色法等。这些方法周期长，往往需要两天时间才能出结果，且在测定原理上还存在一定的缺陷。评价沥青混合料水稳定性的各种方法，目前国内外应用的比较多的方法是浸水马歇尔试验、浸水劈裂强度试验、浸水抗压强度试验、真空饱和水冻融后劈裂强度试验、浸水车辙试验等。但是这些试验都只能定性评价沥青混合料的水稳定性，不能定量的分析。 本文采用了基于表面能理论来定量计算集料与集料的粘附功；采用了紫外分光光度法来测定集料表面沥青的剥离率。
表面能认为，沥青与集料之间的粘附性是由于能量原理即沥青润湿集料表面形成的。沥青的润湿能力是指沥青与集料紧密结合的能力。表面能用Young方程来计算。可以通过接触角定量的计算出沥青与集料之间的粘附功。
紫外分光光度法提出了表面置换-分光光度法测定沥青与石料粘附性的方法。用紫外分光光度法测定出沥青与石料之间溶液和水的置换浓度计算出石料对沥青的吸附量和加水后沥青的剥落量，以表征沥青与石料的粘附性能。
本文主要通过测定四种集料与沥青的接触角来定量粘附功，通过紫外分光光度计测定三种集料与基质沥青的水稳定性。
由于笔者的能力有限，实验条件的限制，论文中存在一定不可避免的问题。在此成文之际，衷心感谢各位老师和同学的帮助。