这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告：

1. 研究作者与机构
本研究由西南交通大学土木工程学院的Dongya Ren、Wenrui Luo、Shaonan Su、Zilin Wang、Lin Kong（通讯作者）和Changfa Ai共同完成，并发表于Elsevier旗下期刊《Construction and Building Materials》第437卷（2024年）。论文标题为《Study on crack resistance of basalt fiber reinforced asphalt mixture modified by titanate coupling agent based on digital image correlation》。

2. 学术背景
研究领域为道路工程材料，聚焦于沥青混合料的抗裂性能提升。玄武岩纤维（basalt fiber）因其高强度、耐高温和化学稳定性被广泛应用于沥青路面，但其光滑表面导致与沥青的界面粘结力不足，易发生滑移，削弱混合料整体性能。为解决这一问题，研究团队提出采用钛酸酯偶联剂（titanate coupling agent, TCA）对纤维表面改性，通过化学接枝形成仿生涂层，增强纤维-沥青界面粘结力，从而提升混合料的抗裂性。研究目标包括：（1）阐明TCA改性机理；（2）通过数字图像相关技术（digital image correlation, DIC）动态监测裂缝演化；（3）定量评估改性纤维对沥青混合料性能的多尺度影响。

3. 研究流程与方法
研究分为以下关键步骤：

3.1 材料制备
- 玄武岩纤维改性：将TCA与乙醇按1:10稀释，浸泡纤维1小时后，180℃烘干3小时，形成表面带有仿生涂层的改性纤维（TBF）。
- 沥青混合料试件：采用AC-13级配设计，将SBS改性沥青、玄武岩纤维（原始或改性）、玄武岩骨料和矿粉在160℃下拌合，通过旋转压实成型圆柱体试件，切割为半圆形弯曲试件（semicircular bending, SCB），并预制10 mm切口以诱导裂缝。

3.2 微观表征
- 扫描电镜（SEM）与能谱分析（EDS）：观察纤维表面形貌及元素分布，发现TBF表面形成“章鱼足状”粗糙结构，钛（Ti）和磷（P）元素含量显著增加，证实TCA化学接枝成功。
- 傅里叶变换红外光谱（FTIR）：检测到890 cm⁻¹（Ti-O键）和1210 cm⁻¹（O-P键）特征峰，进一步验证TCA与纤维表面的化学键合。

3.3 力学性能测试
- 半圆弯曲试验（SCB）：在25℃下以50 mm/min加载速率进行，结合DIC技术实时监测试件全场应变和位移。DIC系统采用德国GOM软件和Basler相机（75帧/秒），通过灰度变化分析变形。
- 裂缝过程区（FPZ）分析：定量表征裂缝扩展长度和速率，发现TBF改性混合料（TBFAM）的FPZ尺寸比未改性混合料（BFAM）增加8.25%，且裂缝扩展速率降低42.67%。

3.4 数据与模型分析
- 应变场与位移场：通过DIC提取裂缝萌生点的水平应变（εxx），TBFAM的峰值应变较原始混合料（RAWAM）提高1.45%。
- 微观结构观测：SEM显示TBF在混合料中形成三维网络结构，纤维表面包裹更厚的沥青膜，增强桥联和锚固作用。

4. 主要结果
- 界面改性机制：TCA通过化学接枝在纤维表面形成Ti-O键，粗糙度提升，纤维-沥青粘结力增强。
- 抗裂性能：TBFAM的微裂缝形成时间延迟，裂缝萌生点应变提高至3.53%（RAWAM为2.08%），高应变区面积增加2.49%。
- FPZ特性：TBFAM的FPZ尺寸达23.49 mm，且变化速率更缓，表明改性纤维有效分散应力并抑制裂缝扩展。
- 微观机制：TBF的仿生涂层吸附更多沥青轻组分，形成稳定的空间网络，兼具桥联、增韧和阻裂功能。

5. 结论与价值
- 科学价值：首次将TCA用于玄武岩纤维改性，揭示了化学接枝增强界面粘结的微观机制，为纤维改性提供了新思路。
- 应用价值：TBFAM显著提升沥青路面的耐久性和抗裂性，尤其适用于重载交通环境。DIC技术的应用为沥青混合料损伤演化研究提供了动态监测手段。

6. 研究亮点
- 方法创新：结合DIC与SEM，实现从宏观力学行为到微观机理的多尺度关联分析。
- 材料改性：TCA改性的仿生涂层结构优于传统硅烷偶联剂，且成本更低、无碱性腐蚀风险。
- 工程指导：定量化指标（如FPZ参数）为纤维沥青混合料设计提供了理论依据。

7. 其他贡献
研究团队开发的DIC数据分析流程（基于抗干扰相关系数算法）可推广至其他脆性材料断裂研究，具有方法学普适性。

此报告全面涵盖了研究的背景、方法、结果与意义，适合学术同行快速把握论文核心贡献。