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乳化沥青的破乳条件不可控,使其在道路工程的应用中受到极大限制。导致这一问题的原因主要有两方面:乳化沥青自身是热力学不稳定体系,同时与集料之间相互作用的机理研究不够透彻。有关学者的研究多侧重于乳化沥青本身的研究,忽视了集料的作用,因此本文从乳化沥青与集料相互作用机制入手,简化试验材料,以集料的主要化学成分和乳化剂作为研究对象,通过电导率试验和分子动力学模拟方法,着重研究两种类型离子乳化剂在集料化学成分表面的吸附传质影响机理,对乳化沥青破乳条件可控性提供初步的试验验证和理论支撑。选取石灰岩和玄武岩中最主要的五种成分(氧化钙、氧化镁、三氧化二铁、二氧化硅、三氧化二铝)和常用的两种离子乳化剂(阴离子乳化剂:十二烷基苯磺酸钠SDBS,阳离子乳化剂:十八烷基三甲基氯化铵STAC)作为试验材料。通过测试材料本身在不同条件下的电导率,分析材料电导率与温度、浓度等因素之间的关系。以混合溶液电导率损失值为依据,计算乳化剂/集料化学成分混合溶液体系中乳化剂的吸附量,结果表明:集料化学成分对两种离子乳化剂存在不同程度的吸附作用。两种乳化剂在集料化学成分中的吸附作用规律一致,吸附作用强度表现为:CaCO3>Al2O3>SiO2>Fe2O3>MgO。通过电导率数据计算得到乳化剂在集料化学成分表面的吸附等温线,经过拟合可知符合Langmuir型吸附等温线,并且定量计算了乳化剂吸附量,结果表明在同种集料化学成分中,两种乳化剂的吸附作用存在差异,STAC乳化剂的吸附作用大于SDBS乳化剂。通过分子动力学方法对乳化剂/集料化学成分界面模型模拟,采用COMPASS力场,NVT系综进行1200ps的动力学计算,模拟乳化剂分子在集料化学成分、水共同作用下的微观行为。从结构特征和动力学特性两方面对分子动力学计算结果进行分析,得到如下结论:1)通过分析传质运动轨迹和相对浓度,结果表明不同材料界面模型,乳化剂的运动轨迹和空间分布存在差异。总体表现为乳化剂的亲水基团趋向于水中,亲油基团吸附于集料化学成分表面,因此乳化剂分子结构发生一定扭转变形;水中游离的乳化剂分子自发聚集,形成以亲油基团为核心,亲水基团朝向外层的胶束状结构。2)通过径向分布函数研究了乳化剂分子的亲水性,进一步计算乳化剂亲水基配位数,结果表明STAC乳化剂的亲水性强于SDBS乳化剂。3)根据界面能、扩散系数等指标,对吸附作用作定量分析,结果表明不同的乳化剂/集料化学成分界面模型,对乳化剂的吸附作用不一致,按照吸附作用强度表现为:CaCO3>Al2O3>Fe2O3>SiO2>MgO;同时集料化学成分对两种乳化剂的吸附作用存在差异,对STAC分子的吸附作用显著强于SDBS分子。