摘 要 相互作用参数B用作表征沥青—集料填料相互作用的评价指标。在沥青—集料相互作用的研究中，采用动态剪切流变仪测量了沥青胶浆在不同填料体积比下使用两种沥青和四种骨架填料的流变性能，本次试验分析了沥青—集料填料相互作用的内在影响因素，并采用方差分析方法对影响因素的影响进行了分类。研究表明[1]，填料比例，沥青组分，二氧化硅含量和集料粒径均对沥青—集料相互作用有一定的规律性影响。方差分析方法揭示了各种影响因素对相互作用的贡献顺序，从高到低的贡献顺序是胶质和沥青质，集料的粒径，二氧化硅含量和填料比例。
关键词：沥青胶浆；相互作用；内在影响因素；流变特性。
1.引言
随着沥青路面结构在高速公路中的广泛应用，其路面结构的耐久性和早期破坏问题日益突出。研究表明，沥青路面的破坏与沥青和集料的界面性能有关。沥青和集料在沥青混合料中的界面性能很大程度上取决于沥青与集料的相互作用[2]。相互作用越强，界面结构越密集，物理和机械性能越优异，这导致沥青混合物的整体性能更好。沥青—集料的相互作用不仅会影响沥青混合料形成结构和强度，还会直接影响高温和水稳定性，抗疲劳性等基本性能标准。因此，为了减少或避免路面病害的发生，对沥青—集料相互作用的深入研究以及对影响因素的分析非常重要。并且同时可以揭示其相互作用机理，充分了解并积极发挥有效提高沥青混合料性能的作用[3]。
2.实验材料
在该研究中使用两种类型的纯沥青A和B。根据中国规范《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）（中国2000规范）的试验方法。
标记为1,2,3和4的集料的类型来自位于中国北部的黑龙江省的四个不同来源。根据中国规范《公路工程岩石试验规程》（中国编号2005b，JTG E41-2005）和《公路工程集料试验规程》（中国编号2005c，JTG E422005）确定集料的性能，如抗压强度值，破碎值，表观密度值，吸水值，含量，软岩含量和比表面积。
3.试验方法
DSR测试在高于65℃的温度下进行。在这些试验中使用的板直径和间隙厚度分别为25和1mm。应变幅度为12％，振荡速度为10.08rad/s。选择12％应变和1mm板间隙的测试设置与用于测试粘合剂的值类似。这些设置在沥青粘合剂测试中使用的DSR设备或数据收集软件无需修改。
在开始时间扫描之前，将样品在测试温度下放置15分钟。在测试样品时，调整间隔为10秒进行一次200秒的时间扫描测试。在进行测试之前，进行应变扫描以确保所有时间扫描测试都在线性范围内。对每种沥青胶浆重复试验三次，并记录平均值。
4.结果和讨论
填料浓度对沥青—集料填料相互作用参数B的影响
沥青和填料的相对比例影响沥青胶浆的性能。当填料浓度发生变化时，沥青胶浆的附着力和粘弹性也发生变化，这会影响沥青混合料的高温稳定性，低温性能，水稳定性和疲劳耐久性。
为了研究沥青—集料相互作用参数-B随填料浓度的变化规律，研究了五种填料浓度。它们的体积比分别为0.2,0.3,0.4,0.5和0.6。
八种沥青胶浆的相互作用参数-B随着增加的浓度呈现相同的趋势，即参数先增大后减小，每条变化曲线都有一个峰值。根据Tyuter的研究，当胶浆中的沥青含量低时，填料表面的沥青膜很薄，填料和沥青之间的物理化学作用可以重新排列沥青膜的所有化学成分并产生结构沥青。如果填料浓度降低，沥青含量增加，填料表面的沥青膜变厚，则物理化学作用的过剩能力继续将新的附加沥青改变为结构沥青。沥青混凝土表面完全生成结构沥青，沥青膜厚度增加，沥青胶浆的流变性变差，因此相互作用参数B值逐渐增大。当填料浓度降低到一定值（最佳填料浓度）时，填料和沥青的物理—化学作用完全产生没有过剩的结构沥青。
沥青膜厚度随沥青膜厚度的变化
沥青胶浆的粘度随着包裹填料表面的沥青膜的厚度而变化，如图2和3所示。
根据中国规范《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）（中国规范2005a）的方法计算沥青薄膜的厚度。
关于沥青与集料之间的反应，沥青性能是沥青相互作用的主要影响因素。沥青的粘度，蜡含量，酸，其他物理指标和化学成分对沥青与集料之间的相互作用具有一定的影响。与两种纯沥青和四种不同集料制成的沥青胶浆的B有关。
一项相对研究表明，沥青的四种组分对沥青和集料的反应有不同的贡献。芳烃和饱和化合物是非极性低分子化合物，填料表面的吸附主要取决于范德华力; 由于吸附较弱，解吸很容易。 胶质和沥青质是具有极性或活性表面的物质。沥青酸，沥青酸酐和化学活性沥青中的其他极性组分均集中在胶质和沥青质中，虽然它们的分子量较高，迁移速度和吸附速度较慢，它们与集料表面之间的吸附是极性吸附或化学吸附，不易脱附。
此外，沥青粘度的增加有利于提高沥青—集料的相互作用。高粘度意味着沥青的分子量大，胶质和沥青质含量高，沥青酸和酸酐含量高，可以产生更多的化学吸附集料。另一方面，由粘度大，集料大的沥青产生的沥青薄膜的强度相对较大，其阻力损坏和交通负荷能力较强。 沥青A的粘度比沥青B的粘度大，这是因为沥青A和集料粉的相互作用强于沥青B和集料粉的相互作用。
沥青中蜡的存在会引起沥青—集料相互作用的变化 沥青A的蜡含量略高于沥青B.在一定程度上，沥青与集料的A相互作用比B差，但沥青A与沥青B的蜡含量差异不大，因此蜡的影响较小，随意影响并不明显。
集料酸度和碱度对沥青—集料填料相互作用的影响
沥青—集料相互作用的几种机理之间的化学反应理论可以解释聚集的酸碱对沥青—集料相互作用的影响。 根据化学反应理论，沥青与集料之间的相互作用是由沥青的酸性组分和集料表面的基础活性核心引起的化学反应。该碱活性核心富含碱性粉末，但碱性石粉较小，因此与碱性集料相比，酸性集料粉与沥青之间的化学反应较小，相互作用不理想。
5.结论
在该研究中，使用相互作用参数B作为沥青—集料填料相互作用表征的评价指标。 采用不同填料浓度对沥青胶浆在不同填料浓度下的流变性能进行了分析，分析了沥青—集料相互作用的内在影响因素，并采用方差分析方法对影响因素进行了分析。 根据结果，可以得出几个结论：
1.随着填料浓度的增加，沥青—集料填料的相互作用先增加后减小，可以得到最佳的填料浓度。随着填料浓度的降低，沥青胶浆的粘度逐渐降低;当沥青膜厚度增加时，沥青胶浆的粘度逐渐降低。这可以用Tyuter的模型来解释。
2.关于具有相同石粉的比例，沥青A与其较高的胶质和沥青质含量的相互作用比沥青B的相互作用强.
3.通常，石粉的碱度越大，与沥青的相互作用越大。但是，集料粒径非常小（粉末水平），石粉的酸度或碱度对沥青—集料相互作用的影响相对下降，而表面积大小对沥青和集料的粘附过程起决定性作用：表面积越大，与沥青的相互作用越强。
4.根据石粉粒径对相互作用影响的研究表明，粉末粒径越小，表面积越大，与沥青的相互作用越强。
参考文献
[1] Wang Qi, Luo Hongxing, Xie Hongbin, et al. Economic performance analysis of full-life asphalt pavement on flexible base of Kun'an Expressway [J], Petroleum Asphalt, 2009, 23 (2): 68-71.
[2] Zhang Zhaozheng. Literature review of flexible base asphalt pavement [J]. Sichuan Cement, 2018 (3).
[4]方 俊.市政道路路面结构设计研究[J].中华建设，2017（1）：104-105.