水泥乳化沥青-旧沥青界面微尺度力学性质原位表征

王 杰 秦永春 徐 剑 刘黎萍

(1同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804)(2交通运输部公路科学研究所道路研究中心,北京 100088)

深化认知复合材料界面性质是进行复合材料性能调控的基础[1].乳化沥青冷再生混合料作为一种典型多相复合材料，水泥乳化沥青-旧沥青界面是其内部的重要微小区域，该区域的结构与性能决定了界面荷载传递能力，从而显著影响冷再生混合料整体性能.然而这一重要区域并未引起足够重视，充分认识水泥乳化沥青-旧沥青界面性质是设计和应用高性能乳化沥青冷再生混合料的关键.

传统乳化沥青冷再生混合料设计一般将废旧沥青混合料(reclaimed asphalt pavement, RAP)视作“黑石”[2-3]，忽视了旧沥青发挥胶凝作用的真实服役状态.事实上，乳化沥青冷再生混合料性质随时间进程不断发生变化[4-5]，产生该现象的原因除了乳化沥青破乳团聚、水泥凝结硬化等物化反应，还包括水泥乳化沥青与旧沥青间的界面作用，水泥乳化沥青与旧沥青组成的复合胶凝体系才是冷再生混合料形成最终路用强度的主要保障.复合材料界面厚度一般为微纳米级，常规的宏观力学测试手段难以界定该微小区域.拥有纳米级分辨率的原子力显微镜(atomic force microscopy, AFM)等现代物相技术的出现，为水泥乳化沥青-旧沥青界面性质的定量表征提供了新的研究思路.

早期利用AFM技术研究沥青路面材料主要关注其微观结构形貌[6-8].基于AFM开发的峰值力纳米力学性质量化技术(peakforce quantitative nano-mechanics，PF-QNM)，在获取材料表面微观结构图像的同时，还可对测试区域的微观力学性质进行定量表征[9-10]，且该方法不会损伤样品结构，可实现对样品的原位测试.Das等[11]利用PF-QNM技术，发现老化致使沥青的微尺度模量变大、微尺度黏附力减小.对于沥青中的特有蜂形相态结构，Fischer等[12]研究发现沥青中的蜂形结构为刚度较大、黏附性较差的相态，而填充相为刚度减小、黏附性较好的相态.近年来，国内学者也相继利用PF-QNM技术开展工程材料微尺度性能研究.刘黎萍等[13]研究证实PF-QNM技术可以在混合料中直接测试沥青和集料的模量和黏附性质，可以有效区分不同的材料组分.罗晓雷等[14]发现PF-QNM可以有效表征水泥浆体材料微观结构下的力学性能，包括界面区域力学性能的变化和界面影响范围等.上述研究证实了PF-QNM技术可以有效表征沥青、水泥、集料等材料的微观相态及力学性质，同时也可作为用于评价界面性质的一种原位测试技术.

现有关于乳化沥青冷再生混合料的研究基本都是建立在以混合料复合体系为基础上得到的，对于水泥乳化沥青-旧沥青界面结构与性能尚无深入认识.乳化沥青冷再生混合料为常温生产，RAP材料未经加热，在拌和短时效应和旧沥青硬脆状态作用下，水泥乳化沥青与RAP表面固态旧沥青无法实现热再生中流动态新旧沥青基于相容热力学的扩散，基于Fick流动扩散定律的新旧沥青界面量化表征模型无法适用[15]；另一方面水泥乳化沥青固化后会形成大量孔隙，会直接影响其在旧沥青表面的裹覆能力[16].因此，区别于水泥乳化沥青-普通集料的界面性质，水泥乳化沥青与旧沥青形成的界面性能与状态尚存在诸多不确定性，这也就决定了冷再生混合料的性能难以准确控制，而关于该方面的研究几乎鲜有报道.

基于此，借助PF-QNM技术，通过构建水泥乳化沥青与旧沥青双层试样模型，尝试对水泥乳化沥青-旧沥青复合体系界面力学性质进行原位定量测试，探讨PF-QNM方法的适用性；分析界面及两侧基体区域微尺度力学性能，界定界面影响区域，探讨不同水泥掺量和旧沥青性能对测试结果的影响；采用动态剪切流变试验研究复合体系流变特性，在此基础上建立水泥乳化沥青-旧沥青复合体系宏观尺度流变性与界面微尺度性能之间的关联性，以期为基于界面设计和控制的乳化沥青冷再生混合料性能提升机制奠定基础.

1 PF-QNM技术工作原理及测试参数

PF-QNM技术基本工作原理如图1所示.激光测量探针与样品表面相互作用，在加载和卸载2个轻敲过程(A→B→C→D→E)中，形成力-距离曲线.探针接近样品表面时(A)，受到范德华力吸引，探针下移，当针尖接触到样品表面时(B)，引力转变为斥力(C)，并逐渐达到峰值，此过程为加载进程；之后探针向上升起，当针尖离开样品表面时，会再次受到范德华力吸引(D)，此时获得针尖与样品之间的黏附力，摆脱黏附力后，探针回到基准位置(E)，该过程为卸载进程.

图1中样品的弹性模量采用Derjaguin-Muller-Toropov(DMT)模型基于卸载过程曲线拟合得到：

图1 PF-QNM测试原理示意图

(1)

式中，Ftip为探针峰值力；Fadh为探针与样品表面的最大黏附力；R为探针曲率半径；d为扫描管位移；d0为悬臂变形；E*为约化弹性模量.

样品的约化弹性模量可由下式求得：

(2)

式中，vtip和vs分别为探针和样品的泊松比；Etip和Es分别为探针和样品的弹性模量.

利用PF-QNM技术可获得4个力学指标：模量、黏附力、最大变形量和耗散能.最大变形量反映样品的软硬情况，与模量正相关；耗散能反映样品能量的损耗情况，与黏附力正相关.因此，本研究主要选用模量和黏附力2个指标进行量化分析.

本研究所用AFM设备是德国Bruker公司的Dimension Icon原子力显微镜，设定扫描范围为50 μm×50 μm，测试环境为室温条件.为保证测试结果的可重复性，每种样品准备3个平行试样，每个试样扫描4个区域.数据分析采用AFM自带的专业分析软件Nano Scope Analysis.

2 试验材料与样品制备

2.1 水泥乳化沥青

本研究制备乳化沥青所需的原材料为70号基质沥青、慢裂型沥青乳化剂SBT和W-5等.主要流程包括：制备复配乳化剂水溶液(皂液)、调试pH值、添加沥青、胶体磨研磨等，其主要技术指标见表1和表2.

表1 基质沥青主要技术指标

表2 乳化沥青主要技术指标

水泥采用32.5普通硅酸盐水泥，设定水泥与乳化沥青质量比分别为0∶3.5、0.5∶3.5、1.0∶3.5、1.5∶3.5、2.0∶3.5，分别用A、B、C、D、E表示.

2.2 旧沥青

本研究所用旧沥青为采用抽提蒸馏方法从RAP

中回收得到.为分析旧沥青性能对试验结果的影响，共选用了老化程度逐渐加剧的3种旧沥青，分别用编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示.3种旧沥青的主要技术指标如表3所示.

表3 3种旧沥青主要技术指标

2.3 AFM样本制备

AFM样本制备是量化表征材料微尺度力学性质的基础，样本质量直接关系到力学图像质量的稳定性，而表面平整的样本是AFM测试成功的先决条件.基于常规载玻片滴涂方法进行改进，首先选取自然流动成型法[17](简称盛样皿法)分层浇筑制备水泥乳化沥青-旧沥青复合体系试样，随后经历养护、冷冻和切割[18]步骤获取AFM测试样本，以此充分保证样本表面平整度.利用沥青弯曲梁流变仪试模制备样本，如图2所示，主要制备步骤如下：

图2 水泥乳化沥青-旧沥青样本制备

① 在试模中灌入旧沥青，约灌至试模深度的1/2，待冷却.

② 在冷却的旧沥青表面灌入预先拌制的水泥乳化沥青，直至填满试模.

③ 在40 ℃烘箱中养护3 d，取出冷却24 h.

④ 在-18 ℃条件下冷冻2 h，取出脱模；从中切割截取一小块横截面，水平放置在载玻片上，试样厚度不超过8 mm，切割过程应在5 min内完成.

⑤ 将截取的试样适当擦洗，清除表面污物.

⑥ 用吸水纸将试样表面水分吸干，放入容器内以待测试.

以样本编号C-Ⅰ为例，C表示水泥乳化沥青质量比为1.0∶3.5，Ⅰ表示旧沥青为Ⅰ型.

2.4 DSR样本制备与测试方案

流变性能的测试采用Malvern公司KINEXUS型动态剪切流变仪(dynamic shear rheological, DSR)，试验选用直径8 mm的金属板，平行板间距设定为2 mm.采用水泥乳化沥青和旧沥青制备双层试件，水泥乳化沥青在上，旧沥青在下，单层厚度均为1 mm(厚度通过在自制盛样皿中固定质量来控制).试件制备方法：首先将加热的旧沥青滴入自制盛样皿中，然后放入140 ℃恒温烘箱中，待旧沥青试件受热融化流平后，立即取出放入干燥皿中冷却；然后在旧沥青表面滴入预先拌制好的水泥乳化沥青，形成厚度均匀的薄膜；在40 ℃烘箱中养护3 d，取出冷却24 h以备用.试验采用应变控制模式，应变水平为0.1%，测试温度为20 ℃，频率为0.1～50 Hz.

3 试验结果与分析

3.1 相态力学图像定性分析

首先采用AFM中的光学显微系统确定界面大致范围，在此基础上选择力学图像扫描区域.图3(a)为无水泥条件下乳化沥青-旧沥青光学显微形貌图像，该试样表面相对于有水泥试样整体较为平整.图4(a)和图5(a)为光学显微系统获取的水泥乳化沥青-旧沥青表面形貌图像(左侧为水泥乳化沥青，右侧为旧沥青)，可以看出，水泥乳化沥青与旧沥青会产生明显的分界线，水泥乳化沥青区域凹凸不平，旧沥青区域平整光滑，且颜色有明显差异.在分界线范围选定50 μm×50 μm区域进行PF-QNM扫描，图3(b)、图4(b)和图5(b)为扫描区域的形貌图像，图3(c)～(d)、图4(c)～(d)和图5(c)～(d)为力学图像.

(a)光学显微形貌

(a)光学显微形貌

(a)光学显微形貌

微尺度形貌图像中的颜色差异代表材料微尺度表面高度的差异；力学图像中的颜色差异代表力学性质的差异，颜色越浅，数值越大，据此可初步定性判别不同区域的性质.由上述试验结果可知，水泥乳化沥青-旧沥青相态力学图像中，旧沥青模量和黏附力分布较为均匀，纯乳化沥青力学性质也较为稳定.添加水泥后，由于组分分布的不均匀性，水泥浆体在局部区域分布密集；对于模量图像，局部区域出现亮斑，对于黏附力图像，局部区域颜色暗淡，表明该区域力学性质发生突变.这是因为水泥与沥青力学性质差异较大，水泥凝结硬化后，水泥浆体主要由水化硅酸钙、氢氧化钙、水化硫铝酸钙及未水化颗粒等构成，其硬度远大于沥青，但黏附性能较差，水泥浆体属于高模量、低黏附力相态结构，乳化沥青残留物属于低模量、高黏附力相态结构.因此，通过水泥浆体相态分布，可以初步识别水泥乳化沥青-旧沥青界面范围；相较而言，无水泥条件下，单凭表面形貌，界面难以判别.图4中局部位置由于孔隙、裂隙等不稳定结构的存在，力学图像在该区域发生较大变化，该结构内部区域模量和黏附力远低于水泥乳化沥青和旧沥青，外围局部位置模量和黏附力数值突增.由于未水化颗粒硬度远大于水化硅酸钙等水化产物，这可能是未水化颗粒、乳化沥青残留物等在外围富集造成的.

不同水泥掺量及旧沥青种类的水泥乳化沥青-旧沥青相态力学图像也存在上述规律，PF-QNM技术可以有效反映水泥乳化沥青-旧沥青复合体系微尺度相态力学特征，并通过材料力学性质差异初步判定界面影响范围.

3.2 相态力学图像量化分析

基于PF-QNM技术成像原理，利用AFM附带的图像处理软件Nano Scope Analysis量化统计分析微尺度结构中特定的相态力学性质.首先对水泥乳化沥青和旧沥青区域进行了研究，在此基础上分析了界面尺寸与力学性质.

3.2.1 水泥乳化沥青区域

部分水泥乳化沥青试样相态力学统计结果如图6和图7所示.结果表明，乳化沥青(试样A-Ⅱ)微尺度下模量和黏附力统计曲线形态类似于正态分布，经统计分析可知模量为(883.2±53.1)MPa，黏附力为(56.4±5.5)nN，数据离散性较小，表明该测试方法较为可靠.添加水泥后，水泥乳化沥青(D-Ⅱ)微尺度模量和黏附力曲线形态依然类似正态分布，分别为(1 391.6±56.8)MPa和(18.3±2.2)nN.从量化结果来看，水泥对乳化沥青微尺度力学性质的影响非常显著，这与宏观尺度性能的改善存在关联[19].不同试样的微尺度模量和黏附力的量化统计结果见图8，分析可知：随着水泥掺量的增加，水泥乳化沥青微尺度模量和微尺度黏附力分别递增和递减.

(a)模量

(a)模量

图8 不同类型水泥乳化沥青微尺度力学性质

3.2.2 旧沥青区域

不同旧沥青试样的微尺度模量和微尺度黏附力的量化统计结果见图9～图11.由结果可知，旧沥青的微尺度模量和微尺度黏附力统计曲线形态也类似于正态分布，Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号旧沥青微尺度模量分别为(862.3±53.9)、(1 263.4±28.5)、(1 524.6±37.4)MPa，微尺度黏附力分别为(52.4±1.5)、(41.5±2.4)、(16.3±0.9)nN，从Ⅰ号到Ⅲ号旧沥青微尺度模量逐渐增大，微尺度黏附力逐渐减小.从表3中3种旧沥青宏观尺度力学性质可以看出，从Ⅰ号到Ⅲ号，随着沥青老化程度加深，沥青越变得脆硬，这种特性也在微尺度力学性能上得到了体现.因此，老化对沥青微尺度相态力学性质影响显著，这与宏观尺度性能的衰减存在关联.由图3～图5中旧沥青图像可知，旧沥青并没有存在明显的蜂形相态结构，这与文献[20-21]研究结果一致，即旧沥青蜂形相态消失，主要是老化破坏了沥青的蜂形相态，沥青组分发生改变以及分子链键破坏所致.

(a)模量

(a)模量

(a)模量

乳化沥青冷再生混合料中水泥质量分数通常在1.0%～1.5%之间，汇总试验结果，可得水泥乳化沥青微尺度模量集中在1 178.3～1 420.0 MPa，旧沥青微尺度模量集中在808.4～1 562.0 MPa.由动态剪切流变仪测得水泥乳化沥青室温复数剪切模量一般为10～100 MPa，旧沥青一般为5～80 MPa.微尺度模量明显大于宏观尺度复数剪切模量，产生该现象的主要原因有：一方面高频测量可能会导致材料相态刚性的变大；另一方面受试样几何尺寸的限制，分子和超分子的有序性得到了增强，表面张力和表面应力作用效应加剧，材料力学性质发生显著变化[22].

3.2.3 水泥乳化沥青-旧沥青界面区域

复合材料界面是指两侧基体材料之间力学性质和化学成分有显著变化，构成彼此结合的微小区域.关于水泥乳化沥青-旧沥青界面区域的界定，由上述研究可知，PF-QNM技术可以有效识别水泥乳化沥青和旧沥青微尺度力学性质，因此通过不同材料间力学性质差异分布可分辨界面作用范围，即划定微尺度力学性质梯度变化的存在范围为该界面区域.不同位置力学性质线性分布误差较大，因此本研究采用区块分布来进行分析.限于篇幅，仅列举了部分试验结果，如图12所示.

(a)试样A-Ⅱ

由图12可知，除B-Ⅱ试样外，水泥乳化沥青与旧沥青硬度相差较大，因此界面两端的模量差异明显.如对于试样D-Ⅱ，0～16.4 μm处为水泥乳化沥青区域，相对于纯乳化沥青，该区域组成复杂，包含水化硅酸钙、氢氧化钙、未水化颗粒及乳化沥青残留物等，且上述各相的模量均不一样，因此该区域总体的模量具有一定波动性，模量主要集中在1 397.1 MPa；23.2～40.2 μm为旧沥青区域，模量基本稳定在1 261.2 MPa；在水泥乳化沥青和旧沥青的边界区域，可以发现微尺度模量从1 397.1 MPa快速降低至1 261.2 MPa，微尺度模量沿着厚度方向由一侧到另一侧呈梯度连续变化，基本呈Z形分布.根据该微尺度模量梯度变化的存在范围可以确定界面宽度和模量分布情况，由此得到界面厚度为(6.8±0.9)μm，界面模量为(1 311.8±48.1)MPa.水泥乳化沥青和旧沥青之间力学性质的连续梯度变化表明，水泥乳化沥青和旧沥青在一定范围内发生了一系列诸如结构重塑、物理相容、化学重构等物化反应，加强了水泥乳化沥青与旧沥青间的黏结，两者之间力学性质并未出现“断档”，即界面微尺度模量均明显低于其两侧基体；完全养护后的乳化沥青冷再生混合料中新旧胶凝材料形成了较好的界面结合，并未出现明显的弱界面，这有利于混合料整体性能得到充分发挥.对于试样B-Ⅱ，水泥乳化沥青和旧沥青硬度接近，两者模量差异较小，其分布并没有明显的梯度特征，难以界定界面区域，但两者黏附力相差较大，可通过该指标确定界面尺寸，其界面厚度为(5.1±0.8)μm.

不同试样界面微尺度模量、微尺度黏附力和界面厚度见表4、图13和图14，可知：随着水泥掺量的增加，界面微尺度模量呈抛物线形增大，微尺度黏附力呈抛物线形递减，而界面厚度逐渐增大.产生该现象的原因主要是：水泥乳化沥青随着水泥掺量的增加，模量增大，黏附力降低，这种性能变化也最终反映到水泥乳化沥青-旧沥青界面上；同时水化反应增强，水泥乳化沥青与旧沥青之间的作用加剧，柱状水化产物与乳化沥青残留物、旧沥青穿插形成更多的物理交联区域[23]，水泥乳化沥青与旧沥青之间中间相体积分数增加，致使界面层厚度变大.当水泥质量分数超过1.0%后，水泥对于界面微尺度模量影响减小；当水泥质量分数超过1.5%后，界面黏附力衰减幅度增大，为了保证界面的黏附性，水泥质量分数不宜超过1.5%.

图13 水泥用量对界面微尺度力学性质的影响

图14 旧沥青针入度对界面微尺度力学性质的影响

表4 水泥乳化沥青-旧沥青界面微尺度力学性质与厚度

随着旧沥青老化程度的加剧，界面微尺度模量呈抛物线形递增，黏附力基本呈线性递减，界面厚度也逐渐减薄.这一变化趋势主要与旧沥青化学组成与物理性质有关，旧沥青轻质组分含量越低，会削弱旧沥青与乳化沥青之间的共混融合效果，界面作用范围减小.当旧沥青针入度小于30(0.1 mm)后，相同水泥质量分数(0～2.0%)下，界面模量相差不大；当旧沥青针入度小于15(0.1 mm)时，水泥质量分数1.0%～2.0%范围内，界面黏附力无明显差异.因此，当旧沥青针入度小于15(0.1 mm)且水泥质量分数为1.0%～2.0%时，“黑石”理论较为适用.

表5给出了水泥用量、旧沥青25 ℃针入度对界面微尺度模量的方差分析结果.其中，SS为离差平方和，DF为自由度，MS为均方差，P为F值对应的概率，F为F分布统计量，影响因素的较小P值或较大F值表明该因素对分析指标的影响更显著.结果表明，在0.05的显著性水平下，旧沥青25 ℃针入度对界面微尺度模量具有显著影响，旧沥青对界面微尺度模量影响程度要大于水泥用量.因此，在进行乳化沥青冷再生混合料材料组成设计时，除了确定水泥用量，RAP料中的旧沥青性能同样应予以重点考虑.

表5 水泥乳化沥青-旧沥青界面微尺度模量方差分析结果

在实际工程中，乳化沥青冷再生混合料中水泥质量分数一般为1.0%～1.5%，乳化沥青质量分数一般为3.5%，因此水泥乳化沥青胶浆-旧沥青界面微尺度模量集中在990～1 494 MPa，微尺度黏附力集中在12～34 nN，界面厚度集中在4～10 μm.

3.3 界面性能与复合体系流变性相关性

水泥乳化沥青-旧沥青复合体系界面性能的变化必然会影响界面荷载传递能力，从而引起复合体系流变性能的差异.图15为不同试样的流变性能频率扫描曲线.由试验结果可知：随着水泥掺量的增加或旧沥青老化程度的加深，复数剪切模量G*逐渐变大，相位角δ逐渐降低.由于水泥掺量增加或旧沥青老化程度加深引起的复合体系宏观流变响应，复合体系强度增加，黏性减弱，这和其界面微尺度力学性能演变分析的结果一致.因此，水泥乳化沥青-旧沥青复合体系流变性能的变化与其界面微尺度力学性能的演变必然存在一种特定的关系.

(a)旧沥青Ⅰ

本文选取微尺度模量来量化表征水泥乳化沥青-旧沥青界面微尺度的力学特性，选取典型工况(20 ℃、10 Hz)下的复数剪切模量、相位角以及疲劳因子来表征复合体系宏观尺度性能，建立了界面微尺度力学性质与复合体系宏观性能间的关联性.图16为复合体系宏观流变性能和界面微尺度力学性能相关性散点图和拟合的关系曲线.观察图16(a)～(c)可知：复合体系流变性能随界面微尺度模量的变化呈现出特定的规律性，表明复合体系流变性能与界面微尺度模量存在关联，复合体系宏观尺度性能受界面微尺度力学性质影响较为明显.幂指数函数模型可以有效表达二者间的非线性关系，相关系数R2均在0.9以上，拟合度较高.因此，采用通用模型来表达界面微尺度力学特性与复合体系宏观流变性能的关系，即

y=axba>0,b∈R,b≠0

(3)

式中，y为水泥乳化沥青-旧沥青复合体系宏观尺度流变性能指标；x为水泥乳化沥青-旧沥青复合体系界面微尺度模量；a、b均为拟合参数，b反映复合体系流变性能对界面模量的敏感度，其值越大，流变性对模量水平越敏感.

对于乳化沥青冷再生混合料，其常规的路用性能指标如动稳定度、冻融劈裂强度比等，与普通热拌沥青混合料相比无明显差异，抗疲劳性能差才是这种材料最主要的性能局限之一.水泥对于提高乳化沥青冷再生混合料早期强度、水稳定性等具有积极作用，水泥用量过大会显著降低冷再生混合料的抗疲劳性能，因此我国现行《公路沥青路面再生技术规范》(JTG/T 5521—2019)规定水泥质量分数不宜超过1.5%，但对于旧沥青性能并未做明确规定.由图16(c)可知，随着沥青老化程度的加剧，复合体系疲劳因子和敏感度系数b逐渐增加，说明沥青老化程度加剧时，复合体系抗疲劳性能逐渐降低，并且抗疲劳性能对界面模量的敏感度也逐渐增加，但变化幅度逐渐减小.当旧沥青针入度小于30(0.1 mm)时(旧沥青Ⅱ和Ⅲ两种工况)，疲劳因子差异较小，敏感度参数b也相差不大，但相比于旧沥青针入度38.4(0.1 mm)的试样，敏感度系数b增加了将近75%，说明旧沥青老化达一定程度后，相同水泥用量条件下复合体系抗疲劳性能较为接近，界面性能对复合体系抗疲劳性能影响较大.因此，对于此类旧沥青进行冷再生时，在保证冷再生混合料路用性能的前提下，可以适当降低水泥用量，减小界面刚度，可在较大程度上改善复合体系的抗疲劳性能.

(a)G*和微尺度模量

4 结论

1)提出了基于PF-QNM的水泥乳化沥青-旧沥青样本制备及测试方法.光学显微系统下水泥乳化沥青区域凹凸不平，呈棕褐色；旧沥青区域平整光滑，呈灰黑色，水泥乳化沥青与旧沥青会形成明显的分界线，且水泥掺量越高，分界线越明显；微尺度下水泥浆体在复合体系表面形貌中呈斑点状分布，通过水泥浆体相态分布可以识别界面大致区域.

2)通过水泥乳化沥青和旧沥青微观力学性质的连续梯度变化，可以实现对水泥乳化沥青-旧沥青界面厚度和微观力学性质的原位测试，界面微尺度模量集中在990～1 494 MPa，微观黏附力集中在12～34 nN，界面厚度集中在4～10 μm.旧沥青性能对界面微尺度力学性质的影响程度大于水泥用量，进行冷再生混合料界面优化时应优先考虑旧沥青性能.

3)随着旧沥青老化程度的加剧，水泥乳化沥青-旧沥青界面模量呈抛物线形递增，黏附力呈线性递减.当旧沥青针入度小于15(0.1 mm)且水泥质量分数为1.0%～2.0%时，“黑石”假定基本成立.随着水泥用量的增大，界面微尺度模量呈抛物线形递增，微尺度黏附力呈抛物线形递减，为保证界面的黏附性能，水泥质量分数不宜超过1.5%.

4)复合体系宏观流变性能与界面微观力学性质的关联性可以用幂指数函数量化表达.随着旧沥青老化程度的加剧，复合体系抗疲劳性能逐渐降低，抗疲劳性能对界面微尺度模量的敏感度逐渐增加，但变化幅度都逐渐减小.当旧沥青针入度小于30(0.1 mm)时，相同水泥用量下复合体系抗疲劳性能无明显差异，在冷再生混合料路用性能满足规范要求的前提下，适当降低水泥用量可在较大程度上改善复合体系的抗疲劳性能.

5)本文采用PF-QNM技术初步研究了水泥乳化沥青-旧沥青材料微尺度力学行为，仅仅是研究方法的可行性探讨，且所得结论是基于一种乳化沥青.若要得出更为普适的结论，需要选用多种乳化沥青，并进行不同乳化沥青掺量对比分析.