气相二氧化硅改性沥青的流变性能及改性机制

作者：栗思琪; 颜川奇; 周圣雄^*

来源：复合材料学报, 2023, 40(11): 6275-6287.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20230203.002

• 气相SiO2 (FS)
• 水团簇
• 表面改性
• 流变
• 变温红外光谱

纳米SiO2 (NS)可有效改善沥青的力学性能但价格高昂，气相SiO2 (FS)同样为纳米级材料且价格仅为NS的1/10。为评估FS代替NS的可行性，通过多重应力蠕变回复试验(MSCR)、线性振幅扫描试验(LAS)和弯曲梁流变试验(BBR)对比了普通SiO2 (OS)、FS、疏水纳米SiO2 (MNS)分别在掺量为3wt%时对基质沥青(Esso,ES)流变性能的影响。结果表明：FS对沥青高温抗车辙性能和中温抗疲劳性能的改善是三者中最好的，对低温抗裂性能的损害是最弱的。此外，借助SEM、变温红外光谱(VT-IR)、温度扫描(TeS)、TGA和DSC分析FS对沥青的改性机制，推断出FS特有的初级支化结构及其形成的“沥青-水团簇”体系是提升沥青性能的关键。因此，FS是一种性价比高的纳米级沥青改性材料。

• 单位
  长安大学; 西南交通大学