水分在泡沫温拌沥青中的分子动力学研究

为考察水分对泡沫温拌沥青的微观作用,选择具有代表性的沥青四组分分子结构,采用分子动力学模拟方法,研究了含水率分别为0、1%、2%、3%的基质沥青和泡沫温拌沥青体系玻璃化转变温度、自由体积分数、水分子的扩散系数;同时,也模拟分析了水分子与沥青分子之间的相互作用能.研究表明,与基质沥青相比,水分的添加使得泡沫温拌沥青的玻璃化转变温度下降,不同含水率的泡沫温拌沥青体系自由体积分数差距较小.同时,在泡沫温拌沥青中,随着含水率的增加水分子在泡沫温拌沥青中的扩散系数不断增大,当含水率为3%时,水分子在泡沫温拌沥青中的扩散系数上升得较为明显.水分子与沥青分子进行相互作用过程中,水分子与沥青之间存在着排斥作用,泡沫温拌沥青体系不稳定.此外,通过对泡沫温拌沥青体系的非键相互作用能分析得出,水分子与沥青分子之间静电力起主导作用,且随着体系含水率的增加而增大.

Molecular Dynamics Study of Water in the Foamed Warm Mix Asphalt