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摘要
分析了沥青混合料分子模拟技术的基本原理、主要实现手段和模拟流程,研究了沥青分子模型构建的2类主要方法,总结了不同时期的沥青质结构模型与不同应用场合中的集料模型,探讨了沥青扩散现象、外加剂对沥青性能的影响机理、沥青与再生剂的融合、沥青-集料的界面作用模拟影响因素以及水、沥青老化等因素对沥青-集料黏附性的影响等问题,展望了沥青路面材料分子模拟技术的未来研究方向。研究结果表明:分子模拟技术可以从微观角度探究道路工程材料的性能变化与内在机理,为材料的精确设计和定量分析奠定基础;分子组装法是目前沥青分子模型构建的重要思路,能够有效表征沥青材料的物化和力学特性;集料模型的构建思路主要是根据集料的化学成分来选择构建相关晶胞,进而代表集料的宏观特性;分子模拟技术动态展现了沥青的扩散过程,体现了内部各组分的扩散速率;利用分子模拟技术可以分析沥青自愈行为的过程,并提出不同指标来表征了各个阶段的愈合速率;借助分子模拟技术,可以从微观角度解释和分析沥青内部组分和外加剂对沥青性能影响;在沥青-再生剂融合研究中,分子模拟技术可表征再生剂扩散深度、掺入时机与再生机理等问题;在沥青-集料界面作用研究中,分子模拟技术可表征材料的化学组成、加载模式、模型参数与界面接触等因素的影响;水、温度与沥青的老化等因素将会对沥青-集料界面作用产生重要影响,通过构建含水模型可将微观模拟与宏观试验联系起来。
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单位公路学院; 长安大学; 土木与环境工程系
