温拌改性沥青制备、微观形貌及性能分析实验设计.pdfVIP

ISSN1002-4956实验技术与管理第42卷第3期2025年3月

CN11-2034/TExperimentalTechnologyandManagementVol.42No.3Mar.2025

DOI:10.16791/ki.sjg.2025.03.025

温拌改性沥青制备、微观形貌及性能分析实验设计

张彩利，于焱龙，卿龙邦，李霞，龚芳媛

（河北工业大学土木与交通学院，天津300401）

摘要：结合“道路工程材料”课程特点，以科研项目为牵引，设计了不同温拌剂对沥青性能影响的实验教

学案例。该案例以双碳目标下降低沥青混合料拌合温度为切入点，以布氏黏度、60℃动力黏度、储存稳定

性为主要控制指标，探究不同温拌剂对高黏高弹沥青性能的影响，并得到最优配比；采用扫描电镜与原子力

显微镜分析温拌剂加入对沥青分子结构的影响，探究其改性机理。该案例以“问题导向—材料制备—微观分

析—机理探究”为主线，以全面提升学生综合能力和创新能力为目标，涉及材料优选、性能测试、结构表征、

化学分析等诸多知识点，能够提升学生综合运用跨学科知识解决实际问题的能力。

关键词：道路工程材料；温拌技术；高黏高弹沥青；微观结构；实验教学

中图分类号：U414；G642.0文献标识码：A文章编号：1002-4956(2025)03-0198-08

作为道路桥梁与渡河工程专业的一门专业基础课，

1实验部分

“道路工程材料”实验课教学过程中存在以下问题：

①教学模式为传统的教师讲解演示后学生动手操作，1.1实验内容

留给学生独立思考和发挥的空间不足，难以培养学生本综合实验主要分六个环节展开，分别为文献调

创新能力。②实验内容较单一，涉及的知识面较窄，研、实验操作、数据处理、理论分析、报告撰写和答

缺乏有针对性开发的综合型、设计型实验项目，实验辩汇报。实验课前三周，教师将实验背景、实验目的、

项目的设计缺乏工程背景，使学生觉得实验距离工程实验操作视频、实验涉及的基本理论知识、参考资料、

实际较远，无法激发学生的主动性。③传统实验教学预习任务书等学习资源通过雨课堂教学平台发放给学

以观测宏观现象、记录数据为主，极少从微观角度引生。教师线上线下相结合地引导学生对温拌技术的发

导学生认识改性沥青内部作用机理，学生很难深入理展、常用温拌剂种类、掺量及拌和降温幅度、改性沥

解沥青微观形貌及相关机理。青微观形貌分析等实验内容进行文献调研，总结归纳

鉴于此，依托教师的科研课题，设计了适用于道相关领域的研究动态和研究方法，同时要求学生将总

路桥梁与渡河工程专业本科生的“温拌改性沥青制结出的调研方案通过雨课堂进行线上提交，教师线上

备、微观形貌及性能分析”综合性实验项目。该实验对学生调研方案进行指导及审核。在此基础上，要求

项目以实际工程薄层罩面应用的高黏高弹改性沥青为学生筛选出几种常用的温拌剂，自由组建小组，自主

研究对象，将不同种类温拌剂掺加到高黏高弹沥青设计实验方案，明确实验操作规范，并与指导教师讨

中，研究如何在保持高黏高弹沥青原有性能基础上降论确定具体实验步骤，进而开展实验。实验完成后在

低其黏度，进而降低沥青混合料的拌合和压实温度[1-4]，每小组随机抽取一名学生就实验内容进行答辩汇报，

减少能源消耗，减少有害气体排放。该实验项目紧密