持续攀升 
2024, 41(待排刊): 1-16.
摘要:
自愈合功能路面是当前道路工程研究的热点，其中通电发热是实现沥青路面自愈合的重要手段。为赋予沥青胶浆导电特性，以玄武岩纤维(BF)为连通基体，碳纳米管(CNTs)为导电相，运用化学接枝方法，提出了一种碳纳米管接枝玄武岩纤维(CNTs/BF)的制备工艺；通过电阻率、微观形貌、表面元素及官能团变化等表征试验，确定CNTs与BF最佳的接枝时间；设计CNTs/BF胶浆复数剪切模量和延度通电愈合试验，分析了CNTs/BF胶浆的通电愈合效果；联用红外热成像技术和数字图像散斑变形监测技术(DIC)，分析了CNTs/BF胶浆的电愈合行为，揭示其愈合机制。研究结果表明：接枝3 h时CNTs/BF的电阻率下降6个数量级，碳(C)元素质量分数和Si-O-Si峰面积相比原样BF分别提高了23.96%和60.54%，说明CNTs接枝BF最佳时间为3 h；CNTs/BF胶浆的愈合指数均高于BF和CNTs胶浆，0.3%掺量时复数剪切模量愈合指数相比BF胶浆和CNTs胶浆分别提升了14.7%和18.6%，延度愈合指数分别提升了22.43%和16.76%，说明CNTs最佳掺量为0.3%；红外热成像显示CNTs/BF胶浆的温度提升速率相比BF和CNTs胶浆分别提升123.53%和533.53%，说明CNTs/BF胶浆具有局部升温特性；DIC显示CNTs/BF胶浆在裂缝处愈合高差达1.86mm，较BF和CNTs胶浆分别提升了77.99%和160.14%，裂缝呈现定向愈合，并基于此揭示了CNTs/BF胶浆的通电愈合机制。研究成果为CNTs/BF在道路工程的应用提供重要参考。
自愈合功能路面是当前道路工程研究的热点，其中通电发热是实现沥青路面自愈合的重要手段。为赋予沥青胶浆导电特性，以玄武岩纤维(BF)为连通基体，碳纳米管(CNTs)为导电相，运用化学接枝方法，提出了一种碳纳米管接枝玄武岩纤维(CNTs/BF)的制备工艺；通过电阻率、微观形貌、表面元素及官能团变化等表征试验，确定CNTs与BF最佳的接枝时间；设计CNTs/BF胶浆复数剪切模量和延度通电愈合试验，分析了CNTs/BF胶浆的通电愈合效果；联用红外热成像技术和数字图像散斑变形监测技术(DIC)，分析了CNTs/BF胶浆的电愈合行为，揭示其愈合机制。研究结果表明：接枝3 h时CNTs/BF的电阻率下降6个数量级，碳(C)元素质量分数和Si-O-Si峰面积相比原样BF分别提高了23.96%和60.54%，说明CNTs接枝BF最佳时间为3 h；CNTs/BF胶浆的愈合指数均高于BF和CNTs胶浆，0.3%掺量时复数剪切模量愈合指数相比BF胶浆和CNTs胶浆分别提升了14.7%和18.6%，延度愈合指数分别提升了22.43%和16.76%，说明CNTs最佳掺量为0.3%；红外热成像显示CNTs/BF胶浆的温度提升速率相比BF和CNTs胶浆分别提升123.53%和533.53%，说明CNTs/BF胶浆具有局部升温特性；DIC显示CNTs/BF胶浆在裂缝处愈合高差达1.86mm，较BF和CNTs胶浆分别提升了77.99%和160.14%，裂缝呈现定向愈合，并基于此揭示了CNTs/BF胶浆的通电愈合机制。研究成果为CNTs/BF在道路工程的应用提供重要参考。
