石墨烯改性瀝青路用性能提升及其機理

徐子航,蔣宇,許濤

(南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,南京210037)

隨著納米材料受到越來越多的關(guān)注,研究人員開始將納米材料作為瀝青的改性劑應(yīng)用于傳統(tǒng)的瀝青路面。石墨烯是一種納米級二維片層材料,憑借其優(yōu)異的物理化學(xué)性能,把石墨烯加入其他材料中能夠重建原有微觀結(jié)構(gòu)并改進原有性能,因而被廣泛地應(yīng)用于不同工程領(lǐng)域[1]。已有研究指出,石墨烯與瀝青只是進行簡單的物理混合,并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),加入石墨烯抑制了瀝青輕質(zhì)組分的流動,導(dǎo)致瀝青的延度降低[2]。納米級材料往往會產(chǎn)生自身不可逆的聚集和連接,這嚴重阻礙了瀝青的流動性,導(dǎo)致瀝青內(nèi)部形成結(jié)構(gòu)缺陷,嚴重地影響改性瀝青的路用性能[3]。Yang等[4]利用石墨烯/碳納米管制備了改性瀝青,發(fā)現(xiàn)一維材料碳納米管和二維材料石墨烯片的組合能有效地減少石墨烯片和碳納米管的自身堆積聚集。如果石墨烯能被熱瀝青剝落或插層,并且均勻地分散在瀝青中,這可能會明顯地改善甚至全面改變?yōu)r青的性能[5]。氧化石墨烯與SBS瀝青改性劑產(chǎn)生穩(wěn)定的物理交聯(lián),獨特的插層結(jié)構(gòu)進一步抑制了瀝青在高溫下的流動性,進而提高瀝青的力學(xué)性能[6]。石墨烯納米片能傳遞環(huán)氧樹脂和瀝青之間的荷載,其形成的致密網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也可以增強瀝青的黏聚力和柔韌性[7]。絲狀的纖維能提高瀝青的斷裂強度和斷裂伸長率,增強瀝青的低溫抗開裂性能[8-9]。

為了進一步分析瀝青微觀形貌、結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能,目前原子力顯微鏡(AFM)已成為常用的測試方法。AFM不僅能觀察到瀝青的微觀表面形貌和組織結(jié)構(gòu),還可以對瀝青微觀力學(xué)性能進行測試,如瀝青的黏附力、彈性模量等。Zhang等[10]利用AFM對瀝青組分和力學(xué)性能的關(guān)系進行分析,發(fā)現(xiàn)瀝青質(zhì)含量對瀝青表面形貌和蜂狀結(jié)構(gòu)影響最大,瀝青的黏附力則與飽和分、芳香分的含量有關(guān)。Zhu等[11]發(fā)現(xiàn)添加氧化石墨烯增加了瀝青蜂狀結(jié)構(gòu)的數(shù)量,氧化石墨烯與瀝青的片狀折疊結(jié)構(gòu)使二者的結(jié)合更加穩(wěn)定。納米蒙脫石和石墨烯具有類似的層狀結(jié)構(gòu),其作為改性材料添加到瀝青中易被瀝青插層,而插層結(jié)構(gòu)的黏滯作用能有效地降低瀝青組分的遷移速度[12]。

近年來,隨著交通量迅速增加,瀝青路面承受的車輛荷載作用次數(shù)和軸載也逐漸增加,添加石墨烯有效地減少了瀝青路面在服役期內(nèi)產(chǎn)生的車轍、開裂等病害,提高了瀝青路面的耐久性。由此可見,石墨烯已逐漸用于瀝青路面以提升其路用性能,石墨烯在瀝青中的分散狀況很大程度上影響改性瀝青的路用性能,但是石墨烯與瀝青之間相互作用行為對瀝青路用性能的提升機理尚不清楚。因此,本研究選取適當?shù)姆稚κ┻M行預(yù)處理,以提高石墨烯在瀝青中分散性;然后采用常規(guī)物理性能、黏韌性、直接拉伸等試驗分析了石墨烯對瀝青的路用性能的影響;最后采用AFM試驗研究石墨烯對瀝青微觀形貌和組織結(jié)構(gòu)的影響,從而揭示石墨烯對瀝青路用性能的提升機理。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 瀝 青

選用江西典晟實業(yè)有限公司生產(chǎn)的70#道路石油瀝青(70#瀝青)為研究對象,按照JTG E20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》測試瀝青的基本物理性能,試驗結(jié)果見表1。

表1 70#瀝青的基本物理性能Table 1 Basic physical properties of 70# asphalt

1.1.2 石墨烯

本研究選用南宮市京銳合金制品有限公司生產(chǎn)的石墨烯,相關(guān)性能參數(shù)如表2所示。

表2 石墨烯性能參數(shù)Table 2 The relevant technical parameters of graphene

1.2 石墨烯的預(yù)處理及改性瀝青的制備

1.2.1 石墨烯的預(yù)處理

為了進一步提高層狀石墨烯與瀝青的相容性,解決石墨烯在瀝青中不均勻分散的問題,需要對石墨烯進行預(yù)處理,具體的石墨烯預(yù)處理工藝如圖1所示。

圖1 石墨烯預(yù)處理工藝流程Fig. 1 Schematic diagram of technological process of graphene pretreatment

1)在燒杯中加入一定質(zhì)量的石墨烯,緩慢加入60 mL的二甲基亞砜(DMSO)溶劑并利用玻璃棒均勻攪拌,制得DMSO/石墨烯分散溶液;

2)室溫下靜置浸泡2 h后,對DMSO/石墨烯分散溶液進行抽濾處理,制得糊狀石墨烯;

3)將糊狀石墨烯浸泡在蒸餾水中,充分攪拌均勻,在室溫下靜置保持1 h,倒掉上層清液,對下層石墨烯懸濁液進行二次抽濾處理;

4)將再次制得的糊狀石墨烯在170 ℃的烘箱內(nèi)干燥4 h,自然冷卻至室溫后,將干燥的塊狀石墨烯徹底研磨,制得DMSO預(yù)處理石墨烯(DG)。

1.2.2 石墨烯改性瀝青的制備

石墨烯作為瀝青改性材料能有效增強瀝青高溫下抗塑性變形能力,但是過量的石墨烯可能會導(dǎo)致瀝青低溫斷裂破壞,已有研究結(jié)果表明,石墨烯的推薦摻量一般不宜超過0.5%[13-14]。石墨烯材料表面具有較高活性,易形成團聚體而失去納米特性,對瀝青改性后的性能提升效果產(chǎn)生負面影響,綜合考慮瀝青的改性效果、石墨烯與瀝青的相容性、經(jīng)濟成本等因素,故本研究選取質(zhì)量分數(shù)為0.4% 的DG(DG占70#瀝青質(zhì)量的比例)對瀝青進行改性。石墨烯改性瀝青的制備方法如下:

首先,將70#瀝青放置在163 ℃的烘箱內(nèi)加熱1 h,當瀝青具有較好的流動狀態(tài)后,將其倒入燒杯中,再將占70#瀝青質(zhì)量分數(shù)為0.4%的DG緩慢加入70#瀝青中。其次,用電熱爐對盛有瀝青的燒杯底部進行加熱,并用玻璃棒反復(fù)攪拌瀝青,直至瀝青表面沒有DG粉末懸浮。最后,利用高速剪切乳化機以5 000 r/min的轉(zhuǎn)速剪切攪拌瀝青40 min,充分剪切攪拌后即制得DG改性瀝青。

1.3 試驗方案

1.3.1 常規(guī)物理性能試驗

分別參照JTG E20—2011中瀝青針入度試驗、延度試驗、軟化點試驗和改性瀝青離析試驗方法,對70#瀝青和DG改性瀝青進行標準化測試,分析添加DG后瀝青針入度、延度、軟化點及存儲穩(wěn)定各指標變化情況。

1.3.2 瀝青黏韌性試驗

參照JTG E20—2011,對70#瀝青和DG改性瀝青進行黏韌性試驗,在25 ℃的試驗溫度下以500 mm/min的拉伸速率拉伸瀝青試樣,對70#瀝青和DG改性瀝青的黏韌性進行比較。

1.3.3 瀝青直接拉伸試驗

參照GB/T 528—2009《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定》,將瀝青澆注成直接拉伸試驗試樣,如圖2所示。在25 ℃試驗溫度下以5 mm/min的速率對瀝青試樣進行直接拉伸試驗,70#瀝青和DG改性瀝青各制備6個標準樣品。在每種瀝青的直接拉伸試驗結(jié)果中,去掉2個破壞應(yīng)力最低的拉伸曲線試驗結(jié)果,將其余4個拉伸曲線試驗結(jié)果的平均值作為該瀝青的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

圖2 直接拉伸試驗瀝青試樣尺寸Fig. 2 Specimen sizes for direct tensile testing of asphalt samples

1.3.4 瀝青原子力顯微鏡試驗

采用峰值力-定量納米力學(xué)性能(Peak force-Quantitative nanomechanical mapping, PF-QNM)模式對70#瀝青和DG改性瀝青的表面形貌及粗糙度進行測試,選用RTESPA-150型號的硅質(zhì)探針以150 kHz的頻率對試樣進行掃描,測試模量范圍為20～500 MPa。測試結(jié)束后利用分析軟件NanoScope Analysis 1.7對瀝青試樣的相關(guān)表征指標進行計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 石墨烯對瀝青常規(guī)物理性能的影響

對70#瀝青和DG改性瀝青進行常規(guī)物理性能測試,對比分析加入DG后瀝青三大指標及存儲穩(wěn)定性的變化情況,明確DG對瀝青常規(guī)物理性能的影響。70#瀝青和DG改性瀝青的針入度、延度和軟化點試驗結(jié)果如表3所示,離析試驗結(jié)果如表4所示。

表3 70#瀝青和DG改性瀝青針入度、延度和軟化點測試結(jié)果Table 3 Results of penetration, ductility, and softening point on 70# asphalt and DG modified asphalt

表4 瀝青離析試驗結(jié)果Table 4 Segregation test results for asphalt

從表3可以看出,加入DG后瀝青的軟化點升高,而瀝青的延度和針入度均減小。相比于70#瀝青,DG改性瀝青的針入度和延度分別降低了4.7%和22.7%,軟化點提高了1.7%。軟化點表示瀝青的塑性流動能力及高溫穩(wěn)定性,軟化點越高,瀝青的高溫穩(wěn)定性也越好,抗車轍能力就越強。加入DG后瀝青的軟化點略有提高,對瀝青起硬化作用,一定程度上提高了瀝青的高溫穩(wěn)定性[15]。針入度表示瀝青的稠度,反映了瀝青的流變特性,加入DG后瀝青的針入度降低,表明DG可提高瀝青抗變形能力[16]。延度表示瀝青的低溫抗裂性能,加入DG使瀝青的延度降低,表明瀝青在低溫下變得硬脆,導(dǎo)致低溫狀態(tài)下瀝青的抗裂性能衰減。

如果瀝青試樣上部和下部軟化點差值大于2.5 ℃,則認為改性瀝青出現(xiàn)離析現(xiàn)象。從表4可以看出,當DG摻量為0%時,由于瀝青內(nèi)尚未加入改性材料,瀝青上部軟化點值和下部軟化點值并未產(chǎn)生變化。但是,加入DG后瀝青上部軟化點值和下部軟化點值開始存在差異。當DG摻量為0.4%時,瀝青上部和下部的軟化點差值為0.9 ℃,相比于其上部軟化點值,DG改性瀝青下部軟化點增加了約1.8%。

這主要是由于DG能夠吸附瀝青中的活性輕質(zhì)組分,隨著瀝青靜置時間的延長,DG層狀結(jié)構(gòu)吸附瀝青輕組分的數(shù)量增加,且逐漸向下沉淀。瀝青溫度逐步冷卻至室溫后,最終導(dǎo)致瀝青的上部軟化點值和下部軟化點值產(chǎn)生較大差異。雖然DG的加入增加會導(dǎo)致其與瀝青的相容性降低,但是在本研究選定0.4%的DG摻量下,DG改性瀝青的軟化點差值為0.9 ℃,仍符合JTG F40—2004《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》對改性瀝青軟化點差值小于2.5 ℃的存儲穩(wěn)定性要求。

2.2 石墨烯對瀝青黏韌性影響

瀝青的黏韌性包括黏彈性和韌性。為了比較70#瀝青和DG改性瀝青的黏韌性,對兩種瀝青試樣進行了黏韌性試驗,試驗結(jié)果如圖3所示。

圖3 70#瀝青和DG改性瀝青的黏韌性曲線Fig. 3 The visco-toughness curves of 70# asphalt and DG modified asphalt

從圖3可以看出,荷載從零增加至峰值的階段為黏結(jié)變形階段,此階段的變形曲線呈直線,類似于彈性變形。70#瀝青與DG改性瀝青在這一階段的曲線重合度較高,說明70#瀝青與DG改性瀝青都具有較好的黏結(jié)力。但是,相比于70#瀝青,DG改性瀝青的峰值力較大,說明DG改性瀝青具有相對較大的抗變形能力。荷載從峰值降低至零的階段為拉伸變形階段,此階段是瀝青的屈服階段,表征了瀝青的韌性。參照JTG E20—2011試驗規(guī)程中的計算方法,70#瀝青和DG改性瀝青的黏韌性分別為9.01和10.08 N·m,黏彈性分別為7.35和7.95 N·m,韌性分別為1.66和2.13 N·m。另外,韌性比表示瀝青韌性在黏韌性中的占比,70#瀝青和DG改性瀝青的韌性比分別為0.18和0.21。從計算結(jié)果可以看出,DG改性瀝青的黏韌性、黏彈性、韌性和韌性比均高于70#瀝青,分別提高了11.9%,8.2%,28.3%和16.7%,DG改性瀝青表現(xiàn)出更好的黏韌性。

韌性和黏韌性用于評價瀝青的握裹力及黏結(jié)力,綜合反映瀝青的抗疲勞性能和高溫穩(wěn)定性。加入DG后增加了瀝青的韌性和黏韌性,有效提高了瀝青的高溫穩(wěn)定性,增強了瀝青在高溫下的抗變形能力[17]。DG層狀結(jié)構(gòu)使其具有較大的比表面積,當其被瀝青分子插層后,被插層DG在一定程度上抑制了瀝青中輕組分的流動,致使DG改性瀝青具有更好的韌性,而在路用性能上表現(xiàn)為針入度和延度降低。另一方面,DG的大比表面積也增加了瀝青的黏結(jié)強度,致使DG改性瀝青具有更強的黏韌性。

2.3 石墨烯對瀝青拉伸性能的影響

為了進一步探究DG改性瀝青在拉伸狀態(tài)下的力學(xué)性能增強效果,對70#瀝青和DG改性瀝青進行直接拉伸試驗,試驗結(jié)果如圖4所示。

圖4 70#瀝青與DG改性瀝青拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線Fig. 4 The tensile stress-strain curves of 70# asphalt and DG modified asphalt

從圖4可以看出,在拉伸作用下70#瀝青和DG改性瀝青的變形過程大致可分為3個階段,分別為彈性變形階段(OA1、OA2)、屈服階段(A1B1、A2B2)和蠕變階段(B1C1、B2C2)。在彈性變形階段,應(yīng)力-應(yīng)變曲線近似于直線,此階段的變形為短時間的彈性變形。加入DG后瀝青材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線明顯升高,曲線在彈性變形階段的峰值應(yīng)力提高了約60.7%。DG改性瀝青的曲線形狀變得尖銳,且OA2的斜率明顯大于OA1的斜率,這主要是因為是加入DG后導(dǎo)致瀝青硬化,增加了瀝青的剛度,瀝青彈性變形階段的峰值應(yīng)力也隨之提高[18]。OA2的斜率增加表明DG改性瀝青的應(yīng)力-應(yīng)變曲線變化速率增加,提高了DG改性瀝青的彈性模量。瀝青在此階段的變形具有可恢復(fù)性,當拉力解除后瀝青可產(chǎn)生一定程度的恢復(fù)變形。此階段在相同應(yīng)變條件下DG改性瀝青能夠承受更大的拉力,DG改性瀝青表現(xiàn)出了更好的抗變形能力。

在屈服階段,應(yīng)力達到峰值后隨應(yīng)變增加而降低,瀝青內(nèi)部應(yīng)力達到屈服強度。被插層后的DG增強了瀝青的最大拉應(yīng)力,DG插層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生也增加了瀝青大分子的數(shù)量。但是由于DG的吸附作用,與70#瀝青相比,DG改性瀝青內(nèi)大尺寸分子的體積相對減小。在所受應(yīng)力較小時,均勻分布的DG插層結(jié)構(gòu)提高了DG改性瀝青的抗變形能力。當應(yīng)力持續(xù)增加時,瀝青內(nèi)大尺寸分子周圍產(chǎn)生了應(yīng)力集中,較大的應(yīng)力集中面積甚至?xí)?dǎo)致應(yīng)力區(qū)域的疊加[19],使DG改性瀝青的抗變形能力降低。另外,DG改性瀝青曲線的下降速率大于70#瀝青的曲線下降速率,但是在相同的變形長度下,DG改性瀝青的應(yīng)力仍大于70#瀝青,DG改性瀝青在此階段表現(xiàn)出了較強的韌性。

屈服階段后,應(yīng)變持續(xù)增加直至瀝青試樣被拉斷,瀝青進入到蠕變階段。在此階段瀝青發(fā)生塑性變形,試樣中部窄段部分隨著長度增加產(chǎn)生頸縮。在此階段瀝青試樣分子結(jié)構(gòu)由無序轉(zhuǎn)化為有序,瀝青內(nèi)的被插層DG在變形持續(xù)增加時易產(chǎn)生滑動[20],導(dǎo)致DG改性瀝青曲線的下降速率仍大于70#瀝青,但是DG改性瀝青的應(yīng)力仍大于70#瀝青。

2.4 石墨烯對瀝青微觀形貌及組織結(jié)構(gòu)的影響

為了探究DG對瀝青微觀形貌及組織結(jié)構(gòu)的影響,利用AFM對70#瀝青和DG改性瀝青的微觀表面形貌和粗糙度進行了測試。70#瀝青和DG改性瀝青的二維(2D)和三維(3D)AFM圖像如圖5所示。

a)2D-70#瀝青;b)2D-DG改性瀝青;c)3D-70#瀝青;d)3D-DG改性瀝青。

從圖5a和圖5b可以看出,70#瀝青與DG改性瀝青的表面形貌圖都出現(xiàn)典型的蜂狀結(jié)構(gòu),但是兩種瀝青蜂狀結(jié)構(gòu)的數(shù)量和形態(tài)大小存在明顯差異。相比于DG改性瀝青,70#瀝青蜂狀結(jié)構(gòu)的長度和深度較大,但是在數(shù)量上明顯少于DG改性瀝青。當瀝青質(zhì)含量較多時,瀝青表面會更容易形成蜂狀結(jié)構(gòu)。DG加入瀝青后,具有較大表面能的DG能夠吸附瀝青中的輕組分,其充當新的蜂狀結(jié)構(gòu),進而導(dǎo)致DG改性瀝青的蜂狀結(jié)構(gòu)多于70#瀝青。DG在瀝青中的分散很大程度決定了DG改性瀝青的受力形態(tài),DG以片層結(jié)構(gòu)的形式均勻地分布在瀝青中,因DG具有較大的表面能,能夠吸附并穩(wěn)定瀝青中的活性輕質(zhì)組分。DG與70#瀝青中的輕組分發(fā)生物理混合,促進了瀝青質(zhì)膠束和交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,導(dǎo)致DG改性瀝青中出現(xiàn)了更多數(shù)量的蜂狀結(jié)構(gòu)。

而從圖5c和圖5d可以看出,無論70#瀝青或DG改性瀝青,其表面并非光滑平整的,二維形貌中的蜂狀結(jié)構(gòu)在三維形貌中表現(xiàn)為褶皺,70#瀝青褶皺的高度和深度均大于DG改性瀝青。瀝青蜂狀結(jié)構(gòu)的形成主要可分為“形成膠束核、吸附生長和收縮屈曲”3個階段。DG改性瀝青中較大表面能的DG可以作為膠束核吸附輕組分,并形成穩(wěn)定DG插層結(jié)構(gòu)。這提高了DG改性瀝青的黏度,并削弱了瀝青質(zhì)成核和生長的進程。同時,由于DG插層結(jié)構(gòu)的形成,阻礙了輕組分的轉(zhuǎn)化和聚集,穩(wěn)定的插層結(jié)構(gòu)抑制了大尺寸蜂狀結(jié)構(gòu)的形成,使DG改性瀝青表面生成更多小尺寸的蜂狀結(jié)構(gòu)[11]。當溫度恢復(fù)到室溫時,瀝青表面以蜂狀結(jié)構(gòu)為中心產(chǎn)生收縮屈曲,蜂狀結(jié)構(gòu)的暗區(qū)處于壓縮狀態(tài),而亮區(qū)處于拉伸狀態(tài)。70#瀝青中少數(shù)量、大尺寸的蜂狀結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生應(yīng)力集中的情況,導(dǎo)致70#瀝青蜂狀結(jié)構(gòu)周圍的力學(xué)性能大幅度降低。DG改性瀝青由于插層結(jié)構(gòu)形成了數(shù)量較多且尺寸較小的蜂狀結(jié)構(gòu),使得DG改性瀝青的表面形貌較為平整均勻,在應(yīng)力作用下具有更好的力學(xué)性能。

利用分析軟件NanoScope Analysis 1.7可以直接得到70#瀝青和DG改性瀝青的均方根粗糙度(Rq)分別為6.52和6.49 nm,平均粗糙度(Ra)分別為3.33和3.00 nm,最大粗糙度深度(Rmax)分別為126和128 nm。從分析結(jié)果可以看出,DG改性瀝青的Rq和Ra均小于70#瀝青,說明加入DG降低了瀝青表面的粗糙度。瀝青材料的表面粗糙度與其自身黏附性能具有較高的相關(guān)性,粗糙度較大的瀝青具有更優(yōu)的黏附性能[21]。加入DG會降低瀝青的針入度和延度,使瀝青變硬,相比于70#瀝青,DG改性瀝青的黏附性能變差。加入DG顯著地影響了蜂狀結(jié)構(gòu)的生長進程,由于DG在瀝青中形成了插層結(jié)構(gòu),以DG插層結(jié)構(gòu)為中心形成了新的蜂狀結(jié)構(gòu);同時,DG改性瀝青的黏韌性較大,限制了以瀝青質(zhì)為中心的蜂狀結(jié)構(gòu)的生長,導(dǎo)致DG改性瀝青的Ra小于70#瀝青。因為DG改性瀝青中插層結(jié)構(gòu)存在少量的重疊,致使DG改性瀝青的最大粗糙深度略大于70#瀝青。

3 結(jié) 論

本試驗利用經(jīng)預(yù)處理石墨烯粉末制備了DG改性瀝青,并研究了DG對瀝青的常規(guī)物理性能、黏韌性、抗拉伸性能、微觀形貌及組織結(jié)構(gòu)的影響,揭示了DG改性瀝青的力學(xué)及抗變形性能提升機理。主要研究結(jié)論如下:

1)加入DG后瀝青的針入度和延度分別降低了4.7%和22.7%,瀝青的軟化點提高了1.7%。由于DG能夠吸附瀝青中的活性輕質(zhì)組分,導(dǎo)致DG改性瀝青的上部軟化點值和下部軟化點值存在差異,但是DG摻量為0.4%的改性瀝青軟化點差值仍符合測試規(guī)范的要求。

2)DG改性瀝青具有較好的黏韌性和韌性,因被插層后的DG抑制了瀝青輕組分的流動,致使DG改性瀝青具有較高的抗變形能力,在瀝青的路用性能上表現(xiàn)為高溫穩(wěn)定性提高。DG的大比表面積增加了瀝青的黏結(jié)強度,賦予DG改性瀝青更強的黏韌性。

3)加入DG提高了瀝青的抗變形能力,使得DG改性瀝青能承受較大的峰值應(yīng)力。隨著變形持續(xù)增加,在達到應(yīng)力峰值后,DG改性瀝青仍保持較好的韌性。瀝青內(nèi)被插層DG的滑移增加了DG改性瀝青的斷裂延伸率,使DG改性瀝青抗變形能力降低,但DG改性瀝青的抗變形能力仍優(yōu)于70#瀝青。

4)由于DG的吸附作用和DG插層結(jié)構(gòu)的抑制作用,瀝青內(nèi)以DG插層結(jié)構(gòu)為中心形成了新的蜂狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)致DG改性瀝青表面產(chǎn)生數(shù)量更多而體積較小的蜂狀結(jié)構(gòu)。因為DG改性瀝青中插層結(jié)構(gòu)存在少量的堆疊,致使DG改性瀝青的最大粗糙深度略大于70#瀝青。