摘要
沥青路面在施工和服役过程中的老化和水损害是严重影响路面使用寿命的主要病害。本文在多巴胺(DA)具有优异的抗老化性能和强黏附性能的基础上，探究DA对沥青的抗老化性能以及沥青与集料之间黏附性能的改善作用，这对延长沥青路面的使用寿命具有重要意义。本文首先对纳米材料蒙脱土进行DA改性条件优化，探讨在三种老化方式下DA改性前后蒙脱土对苯乙烯．丁二烯．苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青的抗老化性能影响。再对集料进行DA改性条件优化，并选择四种改性沥青进行不同方式老化，研究DA对沥青-集料体系的黏附性能影响。本研究的主要结论如下： (1)DA改性条件对蒙脱土性能影响，测试结果表明，DA使蒙脱土层间距扩大0.27～0.79nm，且DA通过氢键作用在蒙脱土晶片表面和层间附着一层聚多巴胺(PDA)膜。综合对比后，本文选用快速沉积工艺下制备的3mg/ml改性浓度和0.4h改性时间作为DA改性蒙脱土的最佳改性条件。 (2)SBS/蒙脱土复合改性沥青的流变性能和抗老化性能测试结果表明，不同方式老化，三种蒙脱土均延缓了沥青的老化和SBS的降解。相比于SBS改性沥青，SBS/多巴胺改性蒙脱土(PMMT)复合改性沥青在老化作用下的车辙因子老化指数降幅达到9.9%～31.0%，优于其他两种蒙脱土复合改性沥青。 (3)DA改性条件对集料性能影响，扫描电子显微镜(SEM)和X光电子能谱(XPS)测试结果表明，DA氧化后经系列重排交联在集料表面形成了PDA膜，PDA膜厚度随改性浓度和时间增加而增加。光电比色法测试结果表明，优选普通沉积条件下的改性浓度为3mg/ml和改性时间为4h作为DA改性集料的最佳改性条件。 (4)DA对沥青与集料之间黏附性能影响，表面自由能测试结果表明，老化使得沥青表面自由能增加，加速沥青从集料表面剥落趋势。DA对集料的改性可以明显提高沥青与集料之间的黏附性能。花岗岩(G)经DA改性后可以达到未改性石灰岩(L)的黏附性能，有利于在施工过程中淡化对集料种类的选择。 综合上述分析，将DA应用于对沥青和集料改性，可有效改善沥青-集料体系的抗老化性能和黏附性能，这对延长沥青路面的使用寿命具有重要意义。
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