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沥青在沥青混合料中起胶结作用,它的性能变化最直接的体现在沥青混合料的使用性能上,进一步影响到沥青路面的路用性能及使用寿命,因此,对沥青性能的评定至关重要。现阶段对于沥青性能的评定往往是通过标准试验测得沥青性能宏观数值,在实际试验过程中对于沥青的需求量较大,尤其是对于现场铣刨出旧料中沥青性能的判定,更为困难,且具有经验性,没有系统的分析沥青性能的内在影响因素。表面自由能的变化是沥青性能变化的重要内在因素,从自由能角度出发,建立微观结构特性与宏观性能之间的联系,才能更为准确分析预测沥青宏观性能并对沥青性能做出更好的改善,为此,本文主要从以下几个方面进行研究:论文首先采用躺滴法测得定液体在基质沥青表面的接触角,依据Owens-Wendt理论计算得到试验沥青的表面自由能及其分量,并分别使用旋转薄膜烘箱和压力老化容器模拟道路老化制备老化沥青,结果发现不同老化方式和时间下沥青的表面能与老化程度不具有明显的相关性,说明老化对于沥青表面特性的影响是一个复杂的变化过程。对基质沥青表面自由能与针入度、10℃延度、软化点、布氏粘度等基本性能和SHRP计划中的性能指标做相关性分析,研究自由能的大小对沥青性能的影响趋势,并把基质沥青的表面自由能与四组份含量进行相关性分析,研究组分含量对表面自由能的影响关系。结果表明,沥青表面自由能与布氏粘度相关系数达到0.9095,色散分量与车辙因子的相关系数均在0.9517以上,表明自由能和这两种性能具有很好的线性关系。基质沥青与四组分含量的相关性分析结果表明,沥青质、芳香分、胶质与表面自由能的相关性较低,其中芳香分和胶质与表面自由能成正相关,沥青质的自然对数与表面自由能关系为负相关。饱和分与表面自由能成线性负相关,相关系数0.8792。最后研究单组分(饱和分)再生剂对老化沥青表面自由能的影响规律。老化过程对沥青表面自由能的影响比较复杂,基本无规律性。单组分(饱和分)再生剂的加入,增加了老化沥青中饱和分的含量,且与沥青表面能具有很好的相关性,对再生沥青的表面自由能测定结果表明,再生剂含量的增加减少了老化沥青的表面自由能,且再生沥青的表面自由能与车辙因子和布氏粘度仍然具有很好的线性关系,可以用预估方程快速评价再生剂对沥青粘弹性性能的恢复情况。