基于AFM微观尺度表面构造与粘附力学特性分析的沥青与集料界面粘附失效机理研究

项目名称： 基于AFM微观尺度表面构造与粘附力学特性分析的沥青与集料界面粘附失效机理研究

项目编号： No.51408154

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 建筑科学

项目作者： 易军艳

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 沥青与集料的界面粘附性能是影响沥青路面耐久性的重要因素之一，其粘附失效将导致水损害、疲劳开裂等病害。项目利用原子力显微镜技术，系统分析沥青材料微观结构属性与宏观沥青/集料粘附性能之间的内在联系与相互作用机制。通过AFM进行沥青材料微观结构分析的系统稳定性研究，建立了分析和评价沥青材料微观结构属性的试验方法。以材料的微观结构为分析对象，采用轻敲模式得到沥青材料表面微观构造的二维与三维信息，并以统计物理值描述其构造特征；采用相位图像模式进行沥青材料在微观尺度的成分分组，结合力曲线模式，开展不同组分的粘附力学特性分析。进而考虑温度、老化状态、油源、针入度等级等影响沥青材料微观结构属性的各项因素，结合相应沥青材料与集料的宏观粘附力学性能试验，分析各项因素对于宏微观粘附力学性能的作用原理与规律。研究有助于从微观尺度明确沥青与集料界面粘附失效机理，对基于粘附性能改善的材料选择与设计具有重要指导意义。

中文关键词： 沥青；原子力显微镜；微观形貌；表面能；纳米硬度

英文摘要： Adhesion between asphalt and aggregate is critical for the durability of asphalt pavement. The adhesive failure can induce moisture damage, fatigue cracks etc. By utilizing the Atomic Force Microscope (AFM), this project analyzes the interaction mechanism

英文关键词： asphalt；Atomic Force Microscope；micro-morphology；surface energy；nano-indentation