1 绪论
1.1 沥青老化及再生激活行为
1.1.1 沥青老化行为
1.1.2 旧沥青再生激活行为
1.1.3 沥青老化再生性能的多尺度特征
1.2 分子动力学模拟及量子化学在沥青材料研究中的应用
1.2.1 沥青材料研究中的计算模拟方法
1.2.2 分子动力学模拟在沥青材料研究中的应用
1.2.3 量子化学在沥青材料研究中的应用
2 计算模拟基本理论
2.1 分子动力学理论基础
2.1.1 分子动力学模拟基本流程
2.1.2 力场
2.1.3 系综
2.1.4 边界条件
2.2 反应力场分子动力学理论基础
2.3 量子化学理论基础
2.3.1 薛定谔方程与基本近似
2.3.2 密度泛函理论
2.3.3 从头算分子动力学
2.4 计算模拟方法在沥青材料研究中的适用性
2.4.1 分子动力学方法适用性分析
2.4.2 反应力场分子动力学方法适用性分析
2.4.3 量子化学方法适用性分析
2.5 计算模拟与后处理软件简介
2.5.1 分子动力学模拟软件
2.5.2 量子化学软件
2.5.3 可视化软件
3 沥青及关联材料的分子模型
3.1 沥青分子模型
3.1.1 沥青的元素组成与组分
3.1.2 沥青代表性分子结构
3.2 沥青-集料界面分子模型
3.2.1 集料模型
3.2.2 沥青-集料界面分子模型
3.3 改性剂分子模型
3.3.1 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物
3.3.2 丁苯橡胶
3.4 老化沥青及再生沥青分子模型
3.4.1 老化沥青分子模型
3.4.2 再生剂分子模型
3.5 小结
4 老化及水分对沥青-集料界面黏附性能的影响分析
4.1 沥青-集料界面模型的构建
4.1.1 新旧沥青分子结构及配比
4.1.2 沥青分子模型构建过程
4.1.3 沥青分子模型验证
4.1.4 沥青-集料界面模型构建
4.2 沥青原子力显微镜试验方法
4.3 沥青-集料界面黏附特性
4.4 老化对黏附性能的影响
4.5 水分对黏附性能的影响
4.6 小结
5 新旧沥青扩散融合行为及其影响因素分析
5.1 分子扩散理论
5.1.1 扩散动力学
5.1.2 沥青扩散模拟过程
5.1.3 沥青扩散系数计算
5.2 老化程度对沥青扩散的影响
5.2.1 对自扩散的影响
5.2.2 对相互扩散的影响
5.3 温度对沥青扩散的影响
5.3.1 对自扩散的影响
5.3.2 对相互扩散的影响
5.4 新旧沥青融合状态对再生沥青模量的影响
5.4.1 微观融合度确定
5.4.2 体积模量计算
5.4.3 体积模量受影响的规律
5.5 小结
6 老化及再生对沥青-集料界面失效行为的影响分析
6.1 沥青-集料界面建模与拉伸模拟方法
6.1.1 沥青-集料界面模型构建
6.1.2 界面体系拉伸模拟方法
6.2 沥青-集料界面失效行为的分子特征
6.2.1 拉伸模拟应力-位移数据的预处理
6.2.2 模型尺寸和拉伸速率对界面失效的影响
6.2.3 温度对界面失效的影响
6.2.4 集料类型对界面失效的影响
6.3 老化对沥青-集料界面失效行为的影响
6.3.1 老化沥青-集料体系的界面失效行为
6.3.2 老化对界面失效行为的影响机理
6.4 再生对沥青-集料界面失效行为的影响
6.4.1 再生沥青-集料体系的界面失效行为
6.4.2 再生对界面失效的影响机理
6.5 基于溶解度参数的沥青老化与再生机理
6.5.1 汉森溶解度参数
6.5.2 各物质汉森溶解度参数比较分析
6.6 小结
7 基于反应力场分子动力学的沥青老化行为模拟
7.1 沥青全组分体系的反应力场老化模拟
7.1.1 建模过程与模拟细节
7.1.2 高模拟温度的设置依据
7.1.3 沥青老化产物及影响因素分析
7.1.4 反应力场分子动力学模拟结果的验证
7.2 沥青单分子体系的反应力场老化模拟
7.2.1 建模过程与模拟细节
7.2.2 沥青分子老化反应过程分析
7.3 反应力场分子动力学模拟方法的局限性
7.4 小结
8 基于量子化学的沥青老化反应机理分析
8.1 基于从头算分子动力学模拟的沥青全局老化路径
8.1.1 建模过程与从头算分子动力学模拟方法
8.1.2 老化期间沥青分子结构演化
8.1.3 沥青老化行为的统计学描述
8.1.4 从头算分子动力学模拟结果验证分析
8.1.5 从头算分子动力学模拟与反应力场分子动力学模拟的比较
8.2 沥青老化反应的势能面及能垒
8.2.1 势能面、过渡态与能垒
8.2.2 基于密度泛函理论的自由能面计算
8.2.3 老化反应的自由能面与自由能垒
8.2.4 不同温度下体系分子跨越能垒的能力
8.3 老化对沥青分子内禀性能的影响
8.3.1 分子间结合能、分子极性及静电势计算方法
8.3.2 老化对沥青分子结合能的影响
8.3.3 老化对沥青分子极性的影响
8.3.4 老化对沥青分子静电势的影响
8.3.5 老化沥青的组分转化
8.4 环境因素对沥青老化行为的影响
8.
展开
