粘附分子

关键词： 糖尿病

粘附分子（精选四篇）

粘附分子 篇1

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2010年4月至2013年4月在我院治疗的糖尿病患者73例, 均符合WHO关于糖尿病的诊断标准[4];男39例, 女34例, 年龄 (41~78) 岁, 平均年龄 (54.8±13.7) 岁;病程8个月~20年, 平均病程 (11.4±3.9) 年。其中1型糖尿病23例, 2型糖尿病50例;所有患者排除全身性感染、慢性消耗性疾病以及肿瘤等, 且无心、肾、肝的重要器官严重病变。观察前一周停用ACEI、钙拮抗剂以及AT受体拮抗剂等。根据尿蛋白排泄量 (UAER) 将73例患者分为3组:正常尿蛋白组 (UAER<30mg/24h) 23例, 微量尿蛋白组[UAER: (30~300) mg/24h]26例, 大量尿蛋白组 (UAER>300mg/24h) 24例。另选取同期在我院体检中心体检的健康人群37例作为对照组, 男19例, 女18例, 年龄 (38~75) 岁, 平均年龄 (53.9±11.8) 岁。四组在性别构成, 年龄以及身体质量指数 (BMI) 等资料差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性 (见表1) 。

1.2 样本采集

四组人群均于清晨空腹肘静脉取血5ml, 保存于-80℃冰箱中待检;收集每组研究对象24h尿液用于检测24h蛋白排泄率。

1.3 检测方法

(1) s ICAM-1、E-s、P-s采用酶偶联免疫吸附法检测, 仪器和试剂均购自上海研谨生物科技有限公司, 以Spectra Max M5多功能酶标仪测定结果, 所有操作均严格按照说明书进行。 (2) 24h蛋白排泄率 (UAER) 采用放射免疫吸附法, 仪器试剂购自广州深华生物技术有限公司, 操作按说明书进行。

1.4 统计学方法

所有研究数据均采用SPSS 19.0分析, 计量资料以±s表示, 组间比较采用两独立样本t检验;采用直线相关分析对相关性进行分析, α=0.05, 以P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 四组血清s ICAM-1、E-s、P-s表达水平

糖尿病各组s ICAM-1、E-s、P-s表达水平均显著高于对照组 (P<0.05) , 其中微量尿蛋白组和大量尿蛋白组的表达水平高于正常尿蛋白组, 且随着病情的加重, 表达水平增加具有显著性 (P<0.05) (见表2) 。

注:与对照组相比, ▲P<0.05;与正常尿蛋白组相比, P<0.05;与大量尿蛋白组相比, ★P<0.05

2.2 各检查指标的相关性分析

由表3可见, 血清s ICAM-1、E-s、P-s表达水平与UAER呈正相关 (r=0.573、0.491、0.324, P<0.05) 。

3 讨论

据文献报道, 每年进入血液透析的患者中, 约50%为糖尿病肾病。糖尿病肾病已经成为糖尿病患者的重要死亡原因[5]。糖尿病肾病是最常见的微血管并发症, 1型、2型糖尿病均可发生[6], 尤其是1型糖尿病肾病患者, 发生率为3‰~40‰。在2型糖尿病患者中约有2‰发生糖尿病肾病。早期糖尿病肾病最重要的现象是尿白蛋白排出量稍高于正常人, 称微量白蛋白尿。一旦出现临床蛋白尿 (尿蛋白>300mg/24h) , 肾小球功能表现为进行性不可逆转的下降。临床蛋白尿的平均病程为17年, 平均生存期为10年左右, 15年内大部分患者转为终末期肾衰[7]。

关于糖尿病肾病 (DN) 的发病机制, 目前仍不完全清楚。国内外大量报道均显示[8], 炎症介质、细胞因子、糖脂异常代谢等均在DN的发生和发展中起到重要的作用。而细胞粘附分子 (CAMs) 在细胞中主要参与信号的活化、转导、生长、分化和炎症、血栓的形成, 因此与糖尿病微血管并发症发生密切相关。有研究称在糖尿病肾组织中可以检测出大量单核巨噬细胞浸润以及细胞外基质明显增多, 这些都是DN的主要病理改变。而细胞浸润主要是由局部产生的细胞粘附分子如s ICAM-1、E-s、P-s介导的, 这些粘附分子表达水平越高, 对微血管的堵塞以及内皮细胞的损伤越严重。欧阳清实验证实[9], ICAM-1可以促进基质扩张, 增加蛋白尿, 在肾小球的硬化损伤中起到关键的作用。贾永林也发现[10], 糖尿病肾病的小鼠中ICAM-1表达含量显著增加。本研究中, 我们对各组糖尿病患者以及正常人群采用ELISA法进行血清s ICAM-1、E-s、P-s表达检测, 结果显示, 各组糖尿病患者血清细胞粘附分子均明显高于正常组;将糖尿病患者按照尿蛋白排泄率进行分组后, 结果显示及时是尿蛋白排泄率正常的患者, 血清s ICAM-1、E-s、P-s水平较对照组均有显著的升高, 且随着疾病的加重, 血清s ICAM-1、E-s、P-s表达水平呈显著上升趋势。说明在糖尿病患者出现尿蛋白前, 患者已经出现微血管功能性障碍以及内皮细胞的损伤, 随着疾病的加重, 各种粘附分子大量异常表达, 导致白细胞和血小板过度活化, 增加了白细胞在肾脏组织中的聚集和浸润, 加速了肾脏的损伤。

尿蛋白排泄率是目前公认诊断DN肾脏损伤程度的指标, 但有报道称其准确性不稳定, 主要是其受到多种因素的影响, 因此需要多次检测。且一旦患者出现诊断指标的异常, 肾脏组织的病理已经出现明显改变, 这也说明UAER对DN诊断敏感性较低。本研究中也显示, 未发生肾脏病变的糖尿病患者血清s ICAM-1、E-s、P-s表达水平已经显著高于正常组。在我们的研究中发现血清s ICAM-1、E-s、P-s表达水平与UAER呈正相关 (P<0.05) , 这就提示我们, 可以将血清s ICAM-1、E-s、P-s联合UAER进行检测, 以提高诊断的准确性和敏感性, 更好的预测疾病的发生和进展。

综上, s ICAM-1、E-s、P-s与糖尿病肾病的发生发展有着密切关系, 血清s ICAM-1、E-s、P-s联合UAER检测可以作为提前预测及诊断糖尿病肾病肾脏损伤的指标, 具有临床推广价值。

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粘附分子 篇2

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2007年9月~2008年2月新乡医学院第一附属医院就诊的风湿性心脏病二尖瓣狭窄、关闭不全行瓣膜置换患者44例。其中,男性23例,女性21例。排除标准:(1)合并有脑血管疾病患者,如有中风史者;有头痛、头晕史者行颈颅多普勒检查排除脑供血障碍性疾病;(2)合并冠心病,心功能差,右室射血分数(LVEF)<0.3;瓣膜再次置换者;(3)合并其它系统严重疾患的高危患者;(4)年龄65岁以上的老年患者。分为观察组和对照组,每组各22例,见表1。观察组在体外循环予充液中加入银杏叶提取物2mg/kg(体重),对照组应用常规予充液。两组性别、年龄、所患疾病、转流时间、阻断时间及体外循环温度等各参数比较无显著性差异(P均>0.05),具有可比性。

1.2 手术方法

心脏手术均在体外循环下进行。胸骨正中劈开,建立体外循环(StockⅢ型体外循环机),冷血停搏液经主动脉根部间断灌注,同时心包腔内放冰盐水降温。间断血液停搏液保护心肌。首次灌注30 min后再灌注1次,剂量减半。心内操作完毕后,松开主动脉阻断钳。心室颤动者予以电击除颤。心脏复跳后保持空跳,空跳时间为循环阻断时间的1/3。利用体外循环机逐步进行复温,使肛温达36~37℃,循环稳定后停机关胸。

1.3 标本采集及检测

于麻醉诱导前(术前)、主动脉阻断后1 h、体外循环停止后即刻、术后6、12、24、48 h分别采集两组静脉血标本,每次3 m L。离心后取血清,置-40℃冰箱内保存。采用DG3022A酶联免疫检测仪,双夹心ELISA法检测血清P-选择素、细胞间粘附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)及神经源性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)。所有试剂均购自上海森雄科技实业有限公司。检测方法严格按照酶联检测试剂盒使用说明书方法进行检测。反应完毕后在波长492 nm读取吸光值。每次均用标准品不同浓度作定量参照,包括阴性质控,求得回归方程,根据标本的吸光度求出标本指标的浓度。每份血清均检测2次,取平均值。

1.4 统计学处理

所有数据均用表示。各计量资料指标值比较采用一般线性模型的Repeated Measures和Multivariate过程对重复测量设计资料进行重复测量方差分析,进行不同时间点和不同组间的两两比较,计数资料采用χ2检验。全部统计计算均在SPSS13.0软件处理包下完成,P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

注:覮表示观察组与对照组相比,P<0.05

2组病例不同时间点血清P-选择素、ICAM-1和NSE浓度检测结果见表2,各值的变化趋势见图1-3。

从表2及图1-3可以看出,对照组P-选择素于主动脉阻断1 h开始升高,一直持续增高至术后48 h实验结束。观察组自主动脉阻断开始,P-选择素水平一直低于术前,至术后48 h恢复正常水平。在主动脉阻断1 h、CPB结束、术后6 h、12 h、24 h、48 h观察组血清P-选择素水平均显著低于对照组(P<0.05)。

对照组ICAM-1自主动脉阻断1 h开始即已升高,之后维持一定水平,术后48 h下降至正常,观察组自主动脉阻断1 h开始之后逐渐升高,至术后48h至高峰。主动脉阻断1 h至体外循环结束,血清ICAM-1水平对照组显著高于观察组,但自术后12h开始至结束,观察组显著高于对照组(P<0.05)。

对照组血清NSE水平自体外循环结束开始逐渐升高,术后6~12 h达高峰,之后逐渐下降,至术后48 h仍未恢复正常。观察组自CPB结束血清NSE开始升高,术后6~12 h达高峰,术后24 h以后降至正常。自主动脉阻断开始至实验结束,观察组血清NSE水平均低于对照组,差异具有显著性(P<0.05)。

3 讨论

随着复杂性心脏病手术的开展,体外循环神经系统并发症的发生率并不少见,症状轻重不等,严重者可导致病人致残,极大地影响病人的术后康复,甚至危及生命[1,2,3]。NSE是烯醇化酶的二聚体同功酶,特征性地位于神经元和神经内分泌细胞中。若神经元发生缺血/损伤,NSE跨过血脑屏障进入血液循环。多项研究证实,体外循环可引起血清NSE高,NSE脑损伤特异而敏感的标记物[4,5]。本研究也发现,体外循环结束后血清NSE水平显著升高,而应用GBE后,血清NSE水平较对照组显著降低,脑组织损伤显著轻于对照组。

P-选择素是一种分子量为140 kD的膜蛋白,除表达于受刺激的内皮细胞外,还表达于活化的血小板,分别贮存于内皮细胞的Weibel-Palade小体和血小板的α颗粒中,受炎症介质刺激后,数分钟内便可移至细胞表面。炎性介质如组胺、氧自由基等促使P-选择素在内皮细胞及血小板上表达增加。细胞因子如白细胞介素-4和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等至少在转录水平促进P-选择素在血小板及内皮细胞上的表达。TNF-α可通过转录因子核因子κB(NF-κB)来调节细胞表达P-选择素。P-选择素始动了白细胞与血小板、内皮细胞之间的相互作用,并就此造成了机体的损伤。一方面,白细胞与活化的血小板、内皮细胞相互作用,可形成微血栓,阻塞毛细血管,造成无再流现象;另一方面,白细胞激活后,通过P-选择素与内皮细胞粘附,继之穿出血管壁。在此过程中,白细胞将释放大量毒性反应产物使血管通透性增加,而后者可造成大量酶的渗出、白细胞游出,白细胞随之释放自由基,进而反过来又促进P-选择素表达,形成级联反应[6]。

本研究发现,应用GBE后,P-选择素浓度显著减少,而对照组则持续增加,说明GBE可显著抑制P-选择素的表达,从而抑制炎症反应,减轻组织损伤。

ICAM-1属于免疫球蛋白超家族成员,分子量为76 000-114 000,广泛分布于内皮细胞、单核细胞、中性粒细胞表面。在正常情况下,许多细胞如在静息的白细胞、内皮细胞不表达或很少表达ICAM-1。然而在IFN-γ、IL-1β和TNF-α内毒素等炎症细胞因子的作用下,ICAM-1在许多类型细胞如白细胞、内皮细胞上的表达可迅速上调。有研究发现,ICAM-1在炎性细胞因子和细菌内毒素的刺激下,可在被激活的内皮细胞表面表达,介导白细胞的粘附和渗出。持续局部脑缺血后1小时,ICAM-1 m RNA的表达即开始上调,缺血后6 h达高峰,其高峰时间可维持24h。ICAM-1 m RNA开始表达和高峰时间较其蛋白表达时间明显提前,这是因为由m RNA翻译成蛋白质需要一定的时间。此结果提示,ICAM-1在脑缺血的病理过程中发挥作用持续时间长,它不仅参与脑缺血炎症过程中白细胞和血脑屏障内皮细胞的粘附,而且在白细胞的激活、趋化、附壁及渗出等各个阶段都发挥作用[7,8]。

体外循环能够刺激ICAM-1的产生,使血清I CAM-1增多。ICAM-1与受体结合后引起炎症反应,造成组织损伤。随着ICAM-1的消耗,其血清水平逐渐降低。本研究发现,应用GBE后血清游离ICAM-1在体外循环期间较对照组显著减少,说明GBE可抑制ICAM-1的表达。本研究中,GBE组在初始阶段水平较低,CPB结束后也逐渐升高,至48h达高峰,其血清水平显著高于对照组。考虑有以下两种可能:GBE可以使ICAM-1脱离内皮细胞表面,减轻组织的炎症反应;或者通过封闭I-CAM-1受体的方法与ICAM-1竞争结合受体,使ICAM-1不能和其受体结合从而使血清中游离的ICAM-1增多。此时,虽然血清游离ICAM-1增多,但由于不能与受体结合,组织损伤反而减轻,因此,反映脑组织损伤的指标NSE较对照组显著降低,脑组织损伤程度减轻。

GBE是从银杏科植物银杏叶种分离纯化的活性物质,主要有效成分含有24%类黄酮和6%萜内酯。银杏叶提取物具有广泛生物学效应,具有捕获自由基、抗脂质过氧化、拮抗血小板活化因子等多种药理活性。研究表明,银杏黄酮甙有提高SOD活性及清除氧自由基的作用。GBE很可能具有捕获自由基、抑制脂质过氧化、抑制氧自由基诱发的细胞凋亡的功能。GBE可扩张血管,增加脑血流量,改善脑缺血、缺氧,减轻脑水肿,影响神经介质和改善学习记忆等。另外,GBE在减轻组织器官缺血再灌注损伤中也起重要作用[9,10]。给予GBE治疗后凋亡细胞数明显减少,梗死体积变小,缺血坏死程度减轻,提示GBE对脑缺血再灌注损伤有重要的保护作用。

本研究表明,GBE可以调节血清P-选择素和ICAM-1水平,改善组织缺血、缺氧后脑组织的炎症反应,降低血清NSE浓度,使脑损伤程度显著减轻。GBE作为添加物应用于体外循环予充液中时,可以减轻或避免手术后脑部并发症的发生,对脑组织有保护作用。

参考文献

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粘附分子 篇3

业界认为评价沥青与集料的粘附性使用水煮法试验简单易行且比较直观,在工程及科研中应用都很广泛[1,2]。但水煮试验样品少,试验条件不甚严格,且分级较粗,人为因素影响较大。水浸法试验样品较多,可以避免以偏概全错误的发生,而且水浸法有标准的剥落率图对照评定,可以减少人为因素的影响。试验过程较水煮法复杂一些,但结果更可靠一些。最近,日本道路公团提出了一种动态震荡剥离试验,考虑水浸的同时,还考虑了车辆荷载的影响。但这种试验对设备的要求较高,不太方便快速评价沥青与集料的粘附性[3,4,5]。另外我国规范要求[6],对于沥青混合料最大粒径大于13.2mm的集料采用水煮法,对于小于或等于13.2mm的集料采用水浸法等进行试验,但是对于冷补沥青混合料而言,其最大粒径是跟使用条件有关系的(调查发现日本某冷补沥青混合料的最大粒径为4.75mm)。本文通过原理分析及一系列试验,探讨了柴油型冷补沥青与集料粘附性的机理,为冷补沥青的广泛应用奠定理论基础。

2 粘附功理论分析

资料表明,沥青与集料的粘结力与粘附性具有良好的相关性,粘结力越强,沥青混合料抵抗水破坏和交通荷载作用的能力也越强,因此可以说沥青与矿料的粘结力与它们间的粘附性有着重要的关系[7]。沥青与矿料间的微观结合力主要有范德华力、氢键和化学键。这3种结合力同时存在于沥青与集料的界面粘结体系之中,它们所起的作用相差悬殊,其中以物理吸附的范德华力为主,因而可以使用范德华力粘附的界面作用理论表征沥青与矿料间的粘附力。沥青与集料两相的粘附力最大值通过简化可表示为:

式中:na为沥青单位体积内的基本粒子的个数;ns为集料单位体积内的基本粒子的个数;Aas为分子间色散作用能常数;las为沥青与集料间的距离;Sas为沥青与集料的界面面积。

由于式(1)中的几个参数几乎是不可测的,所以直接计算沥青在集料表面的粘附力是相当困难的。式(1)从侧面反映了粘附力大小与界面面积以及两相间距的关系。由以上结论推知,提高沥青在集料表面的润湿性能,有助于沥青浸入和润湿集料颗粒表面的孔隙和裂纹,这样不但可以减小两相间的距离,而且可以显著提高接触面积,待沥青降温固化后,可形成较高的强度。由此可以推出,沥青在集料表面的润湿性能,其直接影响到粘附力大小,因此采用润湿性表征粘附强度是合理的。

由表面理论可知,润湿性好坏是采用粘附功作为指标表示的。粘附功可定义为沥青与集料相接触而引起整个系统的亥姆霍兹自由能的减少,也可以理解为将已接触的沥青与集料分离成两个表面所需要做的功。表达式为式2:

式中:Was为粘附功;ra为沥青表面张力;rs为集料表面张力;ras为沥青与集料界面张力。

界面张力是液体表面层由于分子引力不均匀而产生的沿着表面作用于任一界线的张力。表面张力是分子力的一种表现。它发生在液体和气体接触时的边界部分。是由于表面的液体分子处于特殊情况决定的。液体内部的分子和分子间几乎是紧挨着的,分子间经常保持平衡距离,稍远一些就相吸,稍近一些就相斥,这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散,而只能在平衡位置附近振动和旋转。在液体表面附近的分子由于只显著受到液体内侧分子的作用,受力不均,使速度较大的分子很容易冲出液面,成为蒸汽,结果在液体表面层(跟气体接触的液体薄层)的分子分布比内部分子分布来得稀疏。相对于液体内部分子的分布来说,它们处在特殊的情况中。表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小,在这个特殊层中分子间的引力作用占优势。这种表面层中任何两部分间的相互牵引力,促使了液体表面层具有收缩的趋势,由于表面张力的作用,液体表面总是趋向于尽可能缩小。

沥青液滴在集料表面覆盖面积改变了△A=2πRd R,则表面自由能的变化为:

当平衡时

当dR→0时,由于Δθ→0,所以θ′=0,于是式(4)可以变成:

代入式(4)可得:

式中:R为沥青液滴在矿料表面的接触半径;θ为沥青在矿料表面的接触角;θ′为湿润稳定后沥青在矿料表面的接触角。由式(6)可知,只需要测定沥青的表面张力以及沥青在矿料表面的接触角,就可以求得沥青在矿料表面的粘附功。根据冷补沥青粘度的变化规律,80℃的粘度为其拌合温度,此温度下冷补沥青与集料粘附情况最能反映出两者间的粘附性,因此,本研究选择在80℃下测定冷补沥青的接触角、表面张力以及粘附功。

3 试验及数据分析

3.1 冷补沥青对集料接触角试验分析

沥青与集料间的粘结牢靠程度的好坏取决于沥青是否能理想地浸润集料表面。材料学中通常将浸润的过程利用接触角的大小来衡量,接触角越小,浸润程度越好。本研究使用高精度表面接触角分析仪(见图1)测定3种冷补沥青对集料的浸润程度(见图2~图4),接触角结果见表1。可以看出,在80℃条件下,50号冷补沥青具有较小的接触角,表明其对集料具有较好的浸润。

3.2 冷补沥青表面张力分析

为了研究冷补沥青对集料的粘附性具体情况,本研究采用数码高精度表面张力分析仪(见图5),对3种冷补沥青进行试验,结果见表2。可以看出,70号冷补沥青具有较大的表面张力,可达10.5510-3(N·m-1)。

3.3 冷补沥青与集料的粘附功

通过以上接触角和表面张力数据,根据公式6,经过计算冷补沥青的粘附功见表3。可以看出,本研究所制备的70号冷补沥青与集料具有较大的粘附功,也即70号冷补沥青与集料具有较良好的粘附性。

4 结论

⑴现有评价沥青与集料粘附性试验方法具有一定的缺陷和不足,本文提出了采用粘附功理论评价冷补沥青与集料粘附性等级。

⑵采用接触角分析仪、高精度表面张力分析仪测定了不同种冷补沥青的接触角和表面张力等参数,计算得出不同种冷补沥青的粘附功,进而量化得出冷补沥青与集料粘附性,为冷补沥青的广泛应用奠定理论基础。

⑶随着不断应用和发展,冷补沥青的种类还包括溶剂类、反应类和乳化类等等,本研究使用的冷补沥青是通过柴油作为溶剂来制备的,其它种冷补沥青的性能特性还需要进一步研究。

参考文献

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沥青与集料粘附性评价方法 篇4

1 定性测试法

定性测试方法主要包括:水煮法，静态水浸法，Texas冻融台架试验，快速测试瓶法，旋转瓶测试法，毛细管柱法等等。

1.1 水煮法[1]

水煮法适用于粒径大于13.2 mm的粗集料，将集料洗净烘干后，进入到130℃～150℃的热沥青中，浸润45 s，冷却至室温，放入沸水中，保持微沸状态浸煮3 min后取出，根据集料表面的沥青膜的剥落程度，判定粘附等级。该方法最大的优点是简单易行，可以初步判断粗集料与沥青的粘附性:缺点是该实验比较粗糙，人为因素较大，关键是只能试验粗集料与沥青的粘附性，而对沥青混合料中的细集料和一些添加料的粘附性却不能确定。

1.2 静态水浸法

我国试验规程规定对粗集料的最大粒径小于13.2 mm细粒式沥青混凝土，粗集料与沥青的粘附性采用水浸法试验，该方法也是日本常用的标准方法，试验时选用20颗裹覆沥青的石料，浸泡在80℃的恒温水中30 min，评定沥青膜剥离面积百分率。为了使剥落率评价客观些，日本的试验方法还给出一系列不同剥落率的标准照片供比照用。长安大学在“八五国家科技攻关”课题研究时，也制作了一套不同剥落率的样本照片，使用时可以比照照片进行粘附性等级评定。与水煮法相比，该方法是静态的，缺乏水力冲刷，较客观一些，另外，水浸法可以测量较细的集料和细粒式的沥青混凝土。

1.3 Texas冻融台架试验

该试验适用于集料粒度比较均匀的热拌沥青混合料粘附性测试，如果集料的粒度均匀，就可以使集料力学性质对粘附性的影响减到最小，而粘结剂对粘附性的影响将达到最大。进行该试验时，沥青混合料的设计依照德克萨斯州混合料设计程序。初次拌和之后，混合料进行再次加热，另外再进行两次拌和。制成高19.05 mm、直径为41.3 mm的试件后，经受冻融循环，产生开裂的冻融循环次数指示沥青混合料的水敏感性。但研究表明经历过20次冻融循环后，混合料的粘附性就不再易受水损害的影响[2]。该试验的优点是可以测定出添加剂的效果，与现场性能关系良好;缺点是仅用于细集料，仅测定粘结力而且较费时，需用专门的试验设备。

1.4 旋转瓶测试法

旋转瓶测试法是瑞典使用的一种预测粘附百分率的测试方法，把裹覆沥青的集料颗粒放入盛有半瓶蒸馏水的玻璃瓶中。为了抑制裹覆沥青的集料的凝聚潜能，将蒸馏水维持在5℃。把瓶子放在旋转机上旋转，若沥青混合料没加添加剂就以40 r/min的速度旋转，若加了添加剂就以60 r/min的速度旋转，试验一共进行3 d。用两组独立平行试验分别评估旋转5 h,24 h,48 h,72 h的裹覆情况。

1.5 毛细管柱法[4]

毛细管柱法是一种评价沥青与集料粘附性的一种间接方法。从物理化学角度来看，沥青与集料要发生粘附，形成牢固的粘附层，取决于沥青能否很好的润湿集料的表面。润湿通常用接触角的大小来衡量，接触角越好，则润湿越好，粘附力越大，粘附性就好。用毛细管柱法测定沥青—甲苯溶液对集料的润湿角。试验中如果仅仅是为了比较粘附性则不必计算出实际接触角值;仅用毛细管柱液面上升高度来比较，越大粘附性越好，比较水稳定性时也可以用沥青溶液在毛细管柱中液面上升的高度之差大小来进行比较，说明水稳定性的优劣。这个高度可以目测，故此列为定性测试方法。若测出接触角，也属于定量测试法。优点是与水煮法和水浸法相比，可以减小人为因素的影响，但这只是一种只局限于物理性粘附的测试方法，实际情况下，集料与沥青不仅发生物理性粘附，还有化学反应产生的结合力，而且这是不可忽略的。所以该方法与现场性能的相关性可能不太好。

2 定量评价方法

定量测试方法包括很多，基于不同的原理有不同的评价方法，包括基于力学原理的定量分析法，基于吸光度原理的定量分析法，基于表面自由能理论的分析法和化学分析方法。

2.1 基于力学原理的定量分析法

1)冻融劈裂试验。Lottman试验是一种评价沥青混合料水稳定性的试验方法。其方法是将马歇尔试件在常温水中浸泡20 min后，在-18℃的冰箱中冷却16 h，再放进60℃的水浴中放置24 h，完成一次冻融循环。最后又在25℃的水中浸泡2 h后测试其劈裂强度，将此强度与未经冻融循环试件的劈裂强度比值为劈裂强度比(TSR)，以此指标作为评价沥青混合料水稳定性的指标。我国的冻融劈裂试验是参照美国AASHTO T283提出来的，是一种简化了的Lottman试验，变固定孔隙率的固定击实次数为50次，固定真空饱水的真空度和饱水时间。冻融劈裂试验的结果性规律很强，而且不同石料之间的差别拉得比较开。有文献报道这还是测沥青混合料水敏感性的一种较好的方法。

2)马歇尔残留稳定度试验。将马歇尔试件在60℃水中浸泡48 h，其所测得稳定度与试件浸泡30 min的稳定度比值百分率即马歇尔残留稳定度。该试验简单实用。但有些研究表明对于石灰岩每种沥青混合料的残留马歇尔稳定度都满足我国沥青路面施工规范不小于75%的要求，但对于酸性集料，每种沥青混合料的残留稳定度很少满足规范要求，甚至大于100%。第17届世界道路会议推荐把试件浸入到25℃水中7 d后进行马歇尔试验，但是此法较耗时。有些研究[5]对马歇尔残留稳定度试验进行了改进，将试件浸泡在0.2 mol/L的Na2CO3中，结果好一些。

3)浸水车辙试验。由于试验装置的不同，而有好几种测试方法，在此不进行一一赘述。通常是按规定尺寸制样，在规定条件下养护后进行浸水车辙试验，需要专门的车辙试验仪，所不同的是有的是测一定碾压次数后的剥落率为破坏标准;有的则是以破坏所需的时间为度量标准。但浸水车辙试验的结果离散性比较大。

4)剪切粘附法。剪切粘附法在两片集料间加沥青膜的剪切试验，剪切试验中剪切破坏不是发生在沥青的内部，而是发生在沥青和集料间的界面层上，因此，剪切粘附性试验中剪切强度的大小，即可反映沥青与集料间粘附性的大小。剪切试验结果与水煮法试验结果之间具有良好的相符性，是定量评价沥青与集料的粘附性方法中行之有效的方法。

2.2 基于吸光度原理的评价方法

基本原理是基于物质在光的激发下，对光波长的选择性吸收，在通过溶液的光谱中出现相应的黑暗的谱带。根据波尔定律，在一定的波长下，溶液中某一物质的浓度与光的吸收效应存在一定的关系，即有色溶液的吸光度与溶液的浓度、液层厚度成正比。

2.2.1 光电比色法

把规定数量的沥青混合料放入已知浓度的酚藏花红生物染料中，于60℃浸渍2 h后，因其水浸而裸露的集料表面将吸附染料，使染料浓度下降。取出后装入试管中，用分光光度计测试吸光度，以蒸馏水为空白溶液，测试其吸光度，通过吸光度与浓度的关系曲线，可以得到原集料与裹覆沥青膜的集料在吸附试验后染料残留的浓度，计算出原集料的吸附量q和混合料剥落后的吸附量q'，以及沥青膜的剥落率(q/q')。

2.2.2 紫外分光光度法

表面置换—分光光度法测定沥青与集料的粘附性，该方法根据集料对沥青的吸附作用和遇到水后水对沥青的置换作用，将一定粒级的集料浸于沥青—甲苯溶液中一定时间则沥青吸附到集料表面上，然后向该溶液加入一定量的水，水就会对吸附在集料表面的沥青进行置换作用，这一系列的过程都会使溶液中沥青的浓度改变，用紫外分光光度法测出其浓度，就可算出集料对沥青的吸附量和加入水后沥青的剥落量，从而可以计算出集料表面上沥青的剥落率或吸附率，以表征集料与沥青的粘附性。

2.2.3 扰动水吸附法

将一定粒级的集料放在沥青—甲苯溶液中一段时间进行循环回流，则会有一部分沥青吸到集料表面，之后，向沥青—甲苯溶液中加入一定量的水，让水对吸附在集料表面的沥青进行置换，该过程会使沥青—甲苯溶液的浓度发生改变，用光电分光光度计测定溶液的吸光度，即可计算出矿料对沥青的吸附量及加水后沥青的剥落量，以及计算出自矿料表面剥落的沥青剥落率或吸附率。这是美国SHRP内容中曾经报道过的一种研究方法。该方法与紫外分光光度法极其类似。这三种方法都是很相似的，都要用到分光光度计。

2.2.4 示踪盐法

示踪盐法是先将粗石料用示踪盐溶液浸渍处理，再经沥青包裹，然后浸于蒸馏水中限定时间。最后用火焰光度计测定示踪盐在水中的浓度，与未经沥青包裹的空白石料试样的浸水后示踪盐的浓度比较，以二者的浓度比值作为剥落度的评价指标。该方法也存在一定的主观性。

2.3 基于表面自由能原理的分析法

沥青表面自由能通过Wilhelmy吊片法来测定。通常一种表面溶剂的化学能是已知的，可以在化学手册中查到。而固体表面的自由能不能直接测得，需要根据几种溶剂的表面自由能，利用式(1)推得。一般采用三种溶剂，列出三个方程组，就可以解得沥青表面自由能的三个未知参数，代入式(2)，式(3)，进而解得沥青表面自由能。

其中，ΓLi，ΓLiLW，Γ+Li和Γ-Li均为溶剂表面自由能参数，是已知的;ΓsLW，Γs-和Γs+均为沥青表面自由能参数，是待测值;θ为沥青与化学溶剂的接触角，采用Neumann法测定。集料的自由能采用吸附法来测定，采用特定的装置——万能吸附装置(USD)，根据式(4)来测定。一般集料表面的自由能较大，因为其形状不规则，表面粗糙。

其中，Γi为沥青的表面自由能;Γj为集料的表面自由能;Γij为集料与沥青的界面能;Wij为粘附功，得到集料与沥青各自的表面自由能以后，再计算出沥青与集料的粘附功，粘附功越大，沥青与集料的粘附性就越好。预测沥青与集料粘附性的该种方法近年来有所发展。测定沥青表面自由能的探测溶液必须满足三个条件:

1)三种探测溶液的表面能已知。

2)探测溶液为均匀的纯溶液。

3)探测溶液不能与沥青表面发生化学反应。

一般情况下，三种溶液就可以测出沥青的表面自由能，但有文献指出用五种探测溶液可以减小误差，原因是如果三种测试溶液中，其中两种溶液具有相似的表面能参数，对接触角的测定就会产生过度的敏感;用五种探测溶液也许比较繁琐，列五个线性方程，每个方程就用一种探测溶液，方程中的接触角也是用这种溶液测得，这样就可以提高测试结果的可信度。

3 结语

沥青混合料水损害的预测方法虽然多种多样，但都存在一定的问题，需要进一步的改进。不同的评价方法对沥青混合料水稳定性得到的结论有一定的差别。在工程实践中，应该根据实际情况综合考虑后，选择适当的评价试验和评价方法。

摘要：结合沥青路面水损害的原因及相关理论,分别介绍了定性测试法和定量测试法两类沥青与集料粘附性评价方法,并对两类方法中各类具体方法作了具体阐述,以指导工程实践中根据不同情况合理选用。

关键词：水损害,定性测试法,定量测试法

参考文献

[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2]Hunter E R,Ksaibati K.Evaluating Moisture Susceptibility ofAsphalt Mixes[J].Epartment of Civil and Architectural Engi-neering,University of Wyoming,2002(8):33-34.

[3]Bradley J P,Serji N A..ALaboratory Evaluation of Anti-StripAdditives in Hot Mix Asphalt[R].2006.

[4]宋艳茹,张玉贞.沥青粘附性评价方法综述[J].石油沥青,2005,19(3):26-32.