第44卷第1期河北科技大学学报Vol.44,No.12023年2月JournalofHebeiUniversityofScienceandTechnologyFeb.2023文章编号:1008-1542(2023)01-0046-12分子尺度下的水损沥青静态裂缝自愈合肖敏敏1,董金勇1,李春岩1,杨礼明2,朱兴一3(1.上海应用技术大学城市建设与安全工程学院,上海201418;2.广西交通设计集团有限公司,广西南宁530000;3.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海200092)摘要:为探寻水分对沥青自愈合的影响机理,采用分子动力学方法从分子角度对比分析常规沥青、水损沥青的自愈合过程,并通过宏观试验进行验证。首先,结合沥青体系能量变化,将愈合状态分为3个阶段:分子迁移低密度阶段、裂纹愈合及修复阶段、分子自由运动阶段;然后,运用径向分布函数和均方位移函数分析2种沥青在裂纹宽度、含水率、沥青组分的扩散机理和聚集状态,解释沥青的自愈合及水对沥青自愈合的影响机理;最后,进行宏观试验验证。结果表明:在裂缝自愈合过程中,水分将阻碍沥青分子间的作用力,削弱沥青体系能量,导致沥青扩散力降低,且含水量越多,扩散力下降越明显;裂缝减弱了沥青各组分的关联性,破坏了沥青质胶团和胶质过渡相的稳定性,且裂缝处的分子数目随着裂缝尺寸的增加而减少,促使沥青自愈合能力降低。采用分子动力学从分子角度解释沥青愈合机理的可靠性,有助于了解沥青分子在水损过程中结构形态和扩散行为的变化特征,为未来水损沥青自愈合的研究提供参考。关键词:化学动力学;沥青水侵蚀;分子动力学;均方位移;径向分布;自愈合中图分类号:TQ522.65;U414文献标识码:ADOI:10.7535/hbkd.2023yx01006收稿日期:2022-12-04;修回日期:2023-01-08;责任编辑:张士莹基金项目:国家自然科学基金(51922079);广西省重点研发计划项目(桂科AB20159036)第一作者简介:肖敏敏(1983—),女,江苏靖江人,副教授,博士,主要从事道路结构与材料方面的研究。通信作者:董金勇。E-mail:1246055897@qq.com肖敏敏,董金勇,李春岩,等.分子尺度下的水损沥青静态裂缝自愈合[J].河北科技大学学报,2023,44(1):46-57.XIAOMinmin,DONGJinyong,LIChunyan,etal.Staticfractureself-healingofwater-damagedasphaltatmolecularscale[J].JournalofHebeiUniversityofScienceandTechnology,2023,44(1):46-57.Staticfractureself-healingofwater-damagedasphaltatmolecularscaleXIAOMinmin1,DONGJinyong1,LIChun...
