集料化学成分/乳化剂传质机理的分子动力学模拟

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tta86
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
乳化沥青的破乳条件不可控性使得乳化沥青在实际应用过程中存在诸多阻碍,有关乳化沥青的破乳问题一直是路面材料科学领域的重大课题,然而目前相关理论都一致是集中于对乳化剂的研究来分析破乳机理,众多科研学者在解决这一问题时,也通常多侧重于考察乳化沥青的性能对其实际应用的影响,而忽略沥青混合料中另一主要成分-集料。因此本文从集料与乳化沥青的作用机制入手,通过分子动力学模拟的手段,重点研究了集料的化学组成,乳化沥青中的关键成分乳化剂在集料化学成分表面的传质机理,着重研究乳化剂的浓度、类型以及不同种类集料化学成分对界面传质的影响,为实现破乳条件可控的乳化沥青混合料工程应用提供初步的理论支撑。通过建立乳化剂(溶液)体系在集料五种化学成分表面的界面模型,对比动力学运算前后的界面模型图,得出结论:乳化剂分子结构在集料化学成分表面均发生变化,其中在MgO、CaO和SiO2的表面变化不明显,而在Fe2O3和Al2O3的表面变化显著。并且,两种乳化剂的结构变化也存在差异。表现为SDBS的亲油基与集料化学成分表面吸附,而亲水基远离表面;CTAC的亲水基与集料化学成分表面吸附,而亲油基远离表面。依据动力学运算之后生成的吸附状态最优模型,对乳化剂(溶液)体系在集料化学成分表面的界面模型体系依次进行势能运算,通过界面相互作用能公式计算得出界面能参数值。结果表明:乳化剂(溶液)体系在与集料化学成分表面接触时,均存在一定的吸附作用。同时,两种乳化剂的三组不同乳化剂溶液体系在集料化学成分表面吸附时,吸附能力大小的趋势一致,均表现为:SiO2<MgO<CaO<Fe2O3<Al2O3。并且乳化剂在SiO2、MgO和CaO表面的界面能均较小且差异细微,而在Fe2O3和Al2O3表面的界面作用十分明显,存在较强的吸附作用。在同种乳化剂不同体系情况下,仅包含乳化剂分子的体系在集料化学成分表面的界面作用最小,乳化剂溶液体系浓度越高时,其在集料化学成分表面的界面作用能越大,即吸附作用越强。依据动力学运算之后生成的界面模型轨迹文件,选择界面模型中的乳化剂层结构、乳化剂的亲水基(Na+和Cl-)、以及S原子和N原子分别进行均方位移曲线计算,并通过聚类分析法对扩散系数数据进行分析。结果表明,当乳化剂分子直接与集料化学成分的表面接触时,其扩散均相对于乳化剂溶液体系要小得多,但总体趋势均为SiO2>MgO>CaO>Fe2O3>Al2O3。乳化剂溶液体系界面模型在集料化学成分表面的扩散要相对显著,尤其是乳化剂的亲水基Na+和Cl-在Al2O3、Fe2O3这两种化学成分的表面基本不发生扩散(表明乳化剂分子迅速吸附至这两种化学成分表面,扩散趋势渐缓),而在MgO、CaO和SiO2界面上的扩散相对于前两种化学成分均要明显。同时,当乳化剂浓度越高时其扩散系数越小。同种浓度条件时,CTAC在乳化剂/集料化学成分界面的扩散较SDBS显著。
其他文献
随着经济的飞速发展,人们对汽车的需求量也越来越大。而随之而来的汽车保养行业也面临着巨大的挑战,尤其是对汽车烤漆的要求越来越高。传统的,由人为控制的汽车烤漆房烘干烤
光折变效应就是光致折射率变化,是指在非均匀强度的光辐照下电光材料的折射率改变。光折变表面波把非线性光学和表面科学的紧密的联系在一起。表面波的能量被集中在光折变晶体
泡沫沥青温拌技术不仅具有节能环保及降低施工过程中拌合和碾压温度等优点,而且还能提高混合料的整体路用性能,是未来的发展趋势。泡沫沥青温拌混合料中的水分在路面摊铺和碾压
天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料,天然气在能源供应中的比例迅速增加.液化天然气正以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一
本文从个人的成长经历、人生体验、处事态度、对学生的态度、人生观、价值观、人格品质等方面对自我的成长进行了回顾和分析;从职业特点、职业期待等方面对自己的职业成长进
摘要:红色荧光粉Y2O3: Eu3+具有量子效率高、稳定性好和色纯度高等特点,是三基色荧光粉的首选红色组分,广泛应用于显示、探测和医疗检测等方面。由于纳米材料颗粒比表面积大,
舞蹈是传达情感的艺术形式,需要用肢体动作来表达作品主题和角色的情感.这就要求舞蹈表演者具有一定的心理素质,从而保障动作的精准性,更出色地塑造人物形象,表现角色情感.为
综合客运枢纽是城市客运系统的重要组成部分,是实现城市对外交通与市内交通转换的场所。因此,综合客运枢纽的换乘服务水平与城市对外交通水平以及城市客运系统的运行效率有直接
随着我国城市轨道交通建设规模越来越大,客流量不断攀升,导致在大客流的不断冲击下,客流拥挤问题成为了影响城市轨道交通运营安全的主要问题之一,对城市轨道交通系统内客流采取合
因为现今城市中市政工程施工建设管理制度不够健全,为了确保项目施工质量便一定要强化市政工程的施工建设管理强度.作者依照自身工作经历针对市政工程工程管理展开研究.