[发明专利]一种再生剂在废旧沥青混合料中扩散程度的评价方法

摘要

本发明公开了一种基于分子动力学模拟的评价再生剂在废旧沥青混合料中扩散程度的方法，是基于分子动力学理论和模拟计算软件MS（Materials Studio Software）和LAMMPS（Large‑scale Atomic Massively Parallel Simulator）建立再生剂和废旧沥青混合料分子模型，模拟再生剂在废旧沥青混合料中的扩散过程，记录分子运动轨迹后，通过浓度分布曲线来计算扩散系数。扩散系数的计算基于菲克定律。本发明解决了目前宏观实验难以较好地表征再生剂与沥青扩散状况的问题，解决了沥青混合料再生技术中的关键问题，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种再生剂在废旧沥青混合料中扩散程度的评价方法，其特征在于包括以下步骤：1)在MS软件中构建再生剂分子三维结构，再利用Modules模块中的Forcite功能对构建的三维结构进行分子结构优化，确定再生剂最小能量的构象；2)采用十二种分子构成废旧沥青混合料分子结构，通过添加酮和亚砜官能团表征老化，再利用Modules模块中的Forcite功能对构建的三维结构进行分子结构优化，确定废旧沥青混合料最小能量的构象；3)在COMPASS2力场中，利用MS软件Modules模块中的Amorphous cell功能，对步骤1)和步骤2)中最小能量的构象分别构建再生剂和废旧沥青混合料的约束层；4)利用Build模块中的Build layer功能建立再生剂和废旧沥青混合料的双层模型；5)对步骤4)构建的双层模型先进行NVT平衡，再进行500ps的NPT动力学模拟，随后进行10ns的NVT动力学模拟，保存分子的运动轨迹以供分析；6)通过运动轨迹获取分子在z方向的浓度分布，绘制再生剂的密度分布曲线，然后根据菲克定律计算分子的扩散系数，公式如下：式中D为扩散系数(cm²/s)；C为扩散物质的体积浓度(kg/m³)；t为扩散时间(s)；为浓度随时间变化率；x为距离(m)。