老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响研究

《沥青结合料流变性能与低温性能研究》篇一一、引言沥青结合料是道路工程中重要的材料之一，其性能的优劣直接关系到道路的使用寿命和行车安全。

流变性能和低温性能是沥青结合料性能的两大重要指标。

本文将对沥青结合料的流变性能和低温性能进行研究，为道路工程中选用合适的沥青结合料提供理论支持。

二、流变性能研究1. 流变性能概述流变性能是指沥青结合料在受力作用下的变形和流动特性。

流变性能的好坏直接影响到沥青混合料的施工性能和使用性能。

因此，对沥青结合料的流变性能进行研究具有重要意义。

2. 实验方法本文采用动态剪切流变仪（DSR）对沥青结合料的流变性能进行测试。

通过改变温度和剪切速率，得到沥青结合料的流变曲线，进而计算其流变参数。

3. 实验结果与分析通过DSR实验，我们得到了沥青结合料在不同温度和剪切速率下的流变曲线。

结果表明，随着温度的升高和剪切速率的增大，沥青结合料的流变性能逐渐增强。

此外，我们还发现不同种类的沥青结合料在相同条件下的流变性能存在差异。

三、低温性能研究1. 低温性能概述低温性能是指沥青结合料在低温环境下的抗裂性和韧性。

对于北方地区的道路工程，低温性能尤为重要。

因此，对沥青结合料的低温性能进行研究具有重要意义。

2. 实验方法本文采用弯曲梁流变仪（BBR）对沥青结合料的低温性能进行测试。

通过测量沥青结合料在不同温度下的弯曲蠕变劲度模量和蠕变柔量，评价其低温性能。

3. 实验结果与分析通过BBR实验，我们得到了沥青结合料在不同温度下的弯曲蠕变劲度模量和蠕变柔量。

结果表明，随着温度的降低，沥青结合料的低温性能逐渐降低。

此外，我们还发现不同种类的沥青结合料在相同条件下的低温性能存在差异。

通过对比分析，我们可以为道路工程中选用具有较好低温性能的沥青结合料提供依据。

四、结论与建议通过对沥青结合料的流变性能和低温性能进行研究，我们得到以下结论：1. 沥青结合料的流变性能和低温性能受到多种因素的影响，包括温度、剪切速率、沥青种类等。

文章编号:100926825(2007)0620277203沥青路面低温抗裂性能研究收稿日期:2006209205作者简介吴继锋(552),男,副教授,江西交通职业技术学院,江西南昌　333吴纪生(62),男,讲师,江西交通职业技术学院汽车工程系,江西南昌　333李洪华(82),男,长安大学道路与铁道工程专业硕士研究生,陕西西安　5吴继锋　吴纪生　李洪华摘　要:介绍了沥青路面低温开裂的类型,并对影响沥青路面低温开裂的因素进行了分析,提出了提高沥青路面抗裂性能的措施,以提高沥青混合料的低温抗裂性能,达到减少温缩裂缝的目的,从而改善沥青路面的路用性能。

关键词:沥青路面,抗裂性能,温缩裂缝中图分类号:U416.217文献标识码:A 沥青混凝土面层的温度开裂是路面的主要病害之一,温缩裂缝在国内外的寒冷地区都有发生,在我国的北方地区也十分普遍,但此种病害目前尚无法避免和根治。

沥青路面的低温收缩裂缝破坏了路面的连续性和整体性,影响路面的美观,水分通过裂缝渗入基层,侵蚀路基,导致路面承载力降低,还为冻融提供了条件,加速路面破坏。

另外,温度裂缝对将来加铺层的影响不容忽视,否则病害仍将继续直至重修,造成巨大的经济损失。

文中分析了沥青路面低温下的裂缝类型和影响沥青混合料低温性能的因素,并提出了防治措施。

1　沥青路面低温开裂的类型1.1　严冬期温度骤降出现的横向收缩裂缝温缩裂缝是由于温度骤降,沥青混合料的应力松弛性能赶不的整个生命周期,从全局出发,对沥青路面的设计从全寿命周期的高度进行集成管理和监督。

沥青路面全寿命费用控制设计模式的集成管理包括信息的集成和管理过程的集成。

信息的集成是指沥青路面在其寿命周期的不同阶段需要进行大量的信息传递,利用计算机网络等辅助工具通过数据库的方式实现不同阶段之间的数据集成;管理过程的集成是指以信息集成为基础,通过数据库管理系统实现沥青路面生命周期内的集成管理,包括设计、施工、运营、维护、改扩建以及报废等项目实施活动。

沥青混合料老化研究报告
沥青混合料是道路建设中常用的材料之一，其性能对道路的使用寿命起着至关重要的作用。

然而，随着时间的推移，沥青混合料会发生老化现象，从而降低其性能和耐久性。

因此，对沥青混合料老化行为的研究是非常必要的。

本文通过对沥青混合料老化的实验研究，得出了以下结论。

首先，随着老化时间的增加，沥青混合料的黏度逐渐增加。

黏度是沥青混合料的流动特性的指标，其增加表明沥青的流动性越差。

因此，沥青混合料的老化会导致道路表面的裂缝和损坏。

其次，沥青混合料老化还会导致其抗剪强度的下降。

抗剪强度是衡量沥青混合料抵抗剪切应力的能力的指标，其下降表明材料的结构强度降低。

这将导致道路表面承受交通荷载时发生变形和沉陷。

此外，沥青混合料老化还会引起其失重率的增加。

失重率是指材料在一定温度下失去的质量与初始质量之比，它反映了材料的挥发性。

老化使得沥青混合料中的挥发性成分逐渐减少，从而导致失重率的增加。

最后，老化会使得沥青混合料的渗透性增加。

渗透性是指沥青混合料内部孔隙连接性的指标，其增加表明材料中的孔隙变得更多且更连通。

这将导致材料吸水性增加，进而引发道路表面的水损坏。

综上所述，沥青混合料老化会导致黏度增加、抗剪强度下降、
失重率增加和渗透性增加等不良变化，从而对道路使用寿命带来负面影响。

因此，在沥青混合料的设计和施工中，应确保材料的质量和使用年限，以提高道路的耐久性和使用寿命。

文章编号：１６７３－６０５２（２０２０）０９－００４７－０３ ＤＯＩ：１０．１５９９６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｂｆｊｔ．２０２０．０９．０１２老化温度对沥青结合料流变性能的影响研究胡国鹏（山西省交通建设工程质量检测中心（有限公司）　太原市　０３００３２） 摘　要：在实验室中不同温度下，采用压力老化容器（ＰＡＶ），对四种沥青进行了不同时间的老化，对这些老化沥青的流变性能进行对比研究。

结果表明：不同来源的相同ＰＧ分级的沥青在长期老化后，其流变性能存在显著差异；沥青具有不同的老化流变模式，与老化温度有关。

关键词：沥青；长期老化；复数模量；相位角中图分类号：Ｕ４１４．０１ 文献标识码：Ａ※基金项目：山西省交通控股集团科研计划项目（１８－ＪＫＫＪ－０８）０　引言沥青老化造成了沥青脆化硬化，也导致了沥青路面路用性能的衰减。

氧化老化分为两个阶段，第一阶段是沥青混合料拌和摊铺阶段的短期快速老化；第二阶段是沥青路面使用阶段发生的较低温度下的长期慢速老化［１－５］。

彭剑等［６］采用ＲＴＦＯＴ替代ＰＡＶ对沥青进行老化，研究老化时间对沥青常规性能指标和剪切流变性能指标的影响，发现除了软化点指标，其他指标与沥青老化时间具有良好的相关关系。

张争奇［７］等通过对沥青短期老化试验ＲＴＦＯＴ和长期老化试验ＰＡＶ的对比研究发现，短期老化试验虽然不能全面地反映沥青的老化行为特征，但在现有条件下不失为一种沥青优选的方法。

白献萍［８］等概括了ＳＢＳ改性沥青的紫外光老化的研究现状，阐述了沥青紫外光老化的机理与主要影响因素，建立了紫外光老化方程用于预估路面开裂时间。

建议采用常规性能、流变性能与微观性能指标以外的指标，进一步补充完善沥青老化相关研究。

目前通过室内实验来模拟沥青长期老化做的并不是很成功，主要原因是没有可靠的模型将实验室得到的材料特性与道路实际变化联系起来。

另外，压力老化容器（ＰＡＶ）的试验温度太高，与路面实际老化相关性不高［５］。

为了更全面地了解温度如何影响沥青老化我们开展了研究。

沥青路面高温稳定性和低温抗裂性分析沥青混合料作为沥青路面材料，在使用过程中要承受行使车辆荷载的反复作用，以及环境因素的长期影响。

所以沥青混合料在具备一定的承受能力的同时，还必须具备良好的抵抗自然因素作用的耐久性。

也就是说，要能表现出足够的高温环境下的稳定性、低温状况下的抗裂性、良好的水稳定性、持久的抗老化性和利于安全的抗滑性等特点，以保证沥青路面良好的服务功能。

1、沥青路面高温稳定性的损坏沥青路面高温稳定性习惯上是指沥青混合料在荷载作用下抵抗永久变形的能力。

稳定性不足的问题，一般出现在高温、低加荷速率以及抗剪切能力不足时，也即沥青路面的劲度较低情况下。

其常见的损坏形式主要有：1）推移、拥包、搓板等类损坏主要是由于沥青路面在水平荷载作用下抗剪强度不足所引起的，它大量发生在表处、贯入、路拌等次高级沥青路面的交叉口和变坡路段。

2）车辙。

对于渠化交通的沥青混凝土路面来说，高温稳定性主要表现为车辙。

随着交通量不断增长以及车辆行驶的渠化，沥青路面在行车荷载的反复作用下，会由于永久变形的累积而导致路表面出现车辙，车辙致使路表过量的变形，影响了路面的平整度；轮迹处沥青层厚度减薄，削弱了面层及路面结构的整体强度，从而易于诱发其它病害；雨天路表排水不畅，降低了路面的抗滑能力，甚至会由于车辙内积水而导致车辆飘滑，影响了高速行车的安全；车辆在超车或更换车道时方向失控，影响了车辆操纵的稳定性。

可见由于车辙的产生，严重影响了路面的使用寿命和服务质量。

3）泛油是由于交通荷载作用使混合料内集料不断挤紧、空隙率减小，最终将沥青挤压到道路表面的现象。

如果沥青含量太高或者空隙率太小这种情况会加剧。

沥青移向道路表面令路面光滑，溜光的路面在潮湿气候时抗滑能力很差。

沥青路面在高温时最容易发生泛油，因此限制沥青的软化点和它在60℃时的粘度可减少泛油情况的发生。

2、沥青路面高温损坏的原因影响沥青路面车辙的因素主要有集料、混合料、混合料类型、荷载、环境等：①产生变形会贯穿整个路面结构，实际上沥青混合料的热传导性很低，大部分是属于磨耗层的塑性变形，这可在动态或静止的交通荷载情况下发生，尤其是由于刹车、起动加速或车辆转弯而产生了剪切应力。

总第３２１期交　通　科　技ＳｅｒｉａｌＮｏ．３２１　２０２３第６期ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．６Ｄｅｃ．２０２３ＤＯＩ１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７５７０．２０２３．０６．０２３收稿日期：２０２３ ０７ １３第一作者：张东超（１９９１－），男，工程师。

江苏省科技创新支撑计划项目（ＢＺ２０２２０１９）；南京市科技计划项目（２０２１ １２００４）资助多孔沥青混合料的低温及抗老化性能研究张东超１　樊旺生２（１．中交一公局第四工程有限公司　南宁　５３２４００；　２．苏交科集团股份有限公司　南京　２１１１１２）摘　要　为研究多孔沥青混合料耐久性能，借助小梁弯曲试验和烘箱老化试验研究多孔沥青混合料的低温性能和抗老化性能，分析多孔沥青混合料低温性能影响因素，明确不同老化状态对混合料路用性能的影响。

结果表明，提高油石比、降低空隙率、添加适量的纤维可以有效改善多孔沥青混合料低温抗裂性，木质素纤维掺量为０．３％时混合料抗裂性能最佳；老化状态对混合料路用性能影响显著，老化后混合料高温稳定性提高，但随着老化程度的加深，多孔沥青混合料耐磨耗性、抗冻性和低温抗裂性均有不同程度的降低。

关键词　多孔沥青混合料　耐久性能　低温性能　抗老化性能　空隙率中图分类号　Ｕ４１４ 多孔沥青混合料因其良好的排水、降噪、抗滑等性能受到了广泛的关注和应用，是建设海绵城市、降低热岛效应的有效途径，并在全球范围内取得了较好的应用效果［１ ２］。

唐建锋等［３］研究了多孔沥青混合料的抗冻性能，明确了空隙率和孔隙结构对抗冻性能的影响；胡绪泉［４］研究了多孔沥青混合料的界面特性，认为界面强度对多孔沥青混合料的耐久性起决定作用；何虹霖等［５］研究了多孔沥青混合料的降噪性能，指出连通空隙率和构造深度对降噪性能影响最为显著；孙斌祥等［６ ７］研究了多孔沥青混合料的水稳定性和抗冻性，指出改性沥青可以有效改善多孔沥青混合料界面强度，提高水稳定性。