粘度改性沥青的老化性能研究

沥青老化指标的分析与研究n沥青在贮运、加工、施工及使用过程中，由于长时间地暴露在空气中，在风雨、温度变化等自然条件的作用下，会发生一系列的物理及化学变化，如蒸发、脱氢、缩合、氧化等等。

此时，沥青中除含氧官能团增多外，其它的化学组成也有所变化，最后使沥青逐渐硬化变脆开裂，不能继续发挥其原有的作用。

沥青所表现出的这种胶体结构、理化性质或机械性能的不可逆变化称为老化。

n沥青是由多种极其复杂的碳氢化合物和它们的非金属衍生物组成的混合物，属于热塑性的高分子树脂材料，受热时会发生分解或聚合反应，并改变分子结构和分子量，引起内部化学组分的转化，最后使沥青逐渐硬化变脆开裂，导致性能下降从而不能继续发挥其原有的作用。

沥青混合料中沥青作为骨料的粘结剂，在储存、运输、施工及使用过程中，由于长时间地暴露在空气中，受环境因素如氧气、阳光、水及温度变化等自然条件的作用下，会发生一系列的物理及化学变化，如挥发、氧化、聚合等，乃至沥青内部结构发生变化。

随着组分的慢慢转化，沥青的流动性变小，稠度逐渐增大并变硬，直到粘结料完全失去塑性没有固结矿料的能力，从而导致路面破损严重影响路用性能。

沥青的老化过程n运输、贮存、加热过程中的老化沥青从炼油厂炼制出来以后，直至拌制沥青混合料之前，沥青的热态贮存、热态运输、在储油罐内预热、配油釜内调配等过程，往往要经历很长时间。

在此过程中，由于温度升高加速分子的运动，除引起沥青蒸发外，还能引起沥青发生某些物理化学变化。

这一时期沥青老化的机理主要是：（1）由于受热使沥青中的轻质油分不断挥发，使沥青变硬变脆，粘结性降低；（2）储油罐表面的沥青与空气接触，与空气中的氧气发生一些聚合反应，沥青也会发生一定程度的老化；（3）沥青在管道内不断运行并由储罐顶处洒落到罐内时，沥青的表面积增大，沥青将发生氧化反应。

由于这一段时间内沥青还贮存在储油罐内，沥青的数量多、深度深，接触加热源及空气的面积较小，所以老化并不严重，一般不予考虑。

第43卷第20期 山西建筑Vol.43No.202 0 1 7 年 7 月 SHANXI ARCHITECTURE Jul.2017 •119 •文章编号：1009-6825 (2017) 20-0119-03沥青混合料的老化性能及其力学变化规律余静沈菊男(苏州科技大学道路工程研究中心，江苏苏州215000)摘要:结合国内外文献资料，介绍了沥青混合料的高低温性能、水稳定性能、疲劳性能以及劲度模量五种力学性能在老化过程中 的变化趋势，并对沥青混合料老化之后力学方面的内容进行了总结。

关键词:沥青混合料，力学性能，路面，老化程度中图分类号:U416.217 文献标识码:A〇引言沥青混凝土路面很大程度的满足了人们对于车辆行驶过程 的舒适度要求，其优良的力学性能、组织结构，使得沥青混凝土路 面越来越多的用于各种等级道路上。

国内外关于沥青混合料老 化有着多方面的研究。

1987年美国战略公路研究计划（SHRP)的提出，对于沥青及沥青混合料的研究做了很大的贡献，中外学者 在沥青的宏观和微观以及沥青混合料力学性能方面作出了很大 的贡献，但其中多数是依着实验室的条件进行研究，很少能做到 模拟自然条件下沥青及沥青混合料的老化过程。

1国内文献对沥青混合料的研究沥青及沥青混合料自铺展在路面之后长期处于水、氧、紫外 线等自然环境中，由于交通荷载自然环境的作用，出现了许多的 损伤现象。

针对这些问题国内外的许多学者进行多方面的研究。

下面主要总结一下沥青混合料力学性能的知识。

张争奇等(2007)利用老化程度不同的沥青混合料进行劈裂 试验，分析沥青混合料的低温性能。

得出：只有老化过的试件才 能进行低温性能试验,短期老化的低温敏感性更好，并且沥青混 合料的低温性能是评价沥青混合料路用性能的重要指标。

李宁利等(2008)利用短期老化、长期老化的基质沥青混合料 和改性沥青混合料进行低温抗裂性能分析。

得出长期老化的沥 青混合料的低温性能更弱，在实际使用过程中，应增强长期使用 路面的低温性能评价，并提出了相应的评价方法。

科学技术创新2020.171概述现今如何提高沥青路面使用寿命一直困扰着研究人员，除了通过优化配合比设计，规范施工工艺以外，对沥青材料本身耐久性的提高也是必要的的手段。

但沥青作为温度敏感性材料从其生产到服役全过程中都极易老化。

前期生产、运输、摊铺过程中在较高的温度和氧气的环境会发生热老化；在服役过程中，除了受到车辆荷载作用外，还会受到太阳紫外线、温度、水等因素作用发生各种老化[1-3]。

沥青老化后变得更硬更脆，性能受到极大影响；随着老化程度加剧，会导致温缩裂缝的产生；进而在水的影响下继而产生松散、表面脱落、坑槽等破坏，严重制约着路面的使用寿命[4-6]。

紫外光作为沥青老化的重要诱发因素，会对沥青产生重要的影响，因此有必要研究常用的道路沥青材料紫外老化后的性能变化。

本文选用了四种普遍的沥青材料：70#基质沥青、SBS 、SBR 、橡胶沥青（AR ），利用老化前后的针入度、软化点、粘度变化评价高温性能变化；利用低温延度评价沥青低温延展性变化，结合沥青老化时组分变化对沥青紫外老化进行研究。

2试验材料与方法2.1试验材料本文所用沥青为70#号基质沥青，SBS 、SBR 、AR 四种常用沥青，直接由同一经销商提供，其基本性能指标如下：表1沥青常规性能指标2.2紫外老化试验设计2.2.1老化试验流程对试样先进行薄膜烘箱老化（TFOT ），然后再对老化残留物进行紫外老化。

测定紫外老化残留物针入度、25℃软化点、5℃延度、135℃粘度的变化。

2.2.2老化参数设置紫外老化模拟的是路面在实际野外工作环境中承受的紫外辐射。

但影响紫外老化因素较多，为更贴近野外紫外老化环境，需要对老化装置参数进行控制。

试验所用老化装置为多功能紫外老化箱，用于模拟高分子聚合物在强辐射环境中中老化情况，可用作模拟沥青紫外老化加速设备。

紫外老化加速箱由紫外光源、温控系统、安全系统、时间控制系统组成。

设置光源辐射出365nm 的紫外光；老化箱整体温度控制在60℃左右，这和沥青路表夏季工作温度较为一致；盛样皿中沥青为进行过TFOT 老化处理的试样，厚度控制在1.5mm 左右。

改性沥青三大指标标准
改性沥青是一种在沥青中添加改性剂以改善其性能的材料，其改性效果主要通过改变沥青的三大指标来体现。

这三大指标分别是软化点、粘度和弹性恢复性，它们是评价改性沥青性能的重要参数，也是改性沥青标准的核心内容。

软化点是指在一定条件下，沥青变软并开始流动的温度。

软化点的高低直接影响了改性沥青在高温下的稳定性和耐久性。

一般来说，软化点越高，改性沥青的高温性能就越好。

因此，改性沥青的软化点标准是衡量其高温性能的重要依据之一。

粘度是指沥青在一定温度下的流动性，是评价其质地和粘结性的重要参数。

粘度的大小直接影响了改性沥青在施工过程中的涂布性和混合性能。

一般来说，粘度越大，改性沥青的涂布性和混合性就越好。

因此，改性沥青的粘度标准是评价其施工性能的重要指标之一。

弹性恢复性是指沥青在受到外力作用后能够恢复原状的能力，是评价其抗变形性能的重要参数。

弹性恢复性的好坏直接影响了改性沥青在交通载荷下的变形和损伤情况。

一般来说，弹性恢复性越好，改性沥青的抗变形性能就越强。

因此，改性沥青的弹性恢复性标准是评价其耐久性能的重要依据之一。

总的来说，改性沥青的三大指标标准是评价其高温性能、施工性能和耐久性能的重要依据，通过对这三大指标的准确评价和控制，可以有效地提高改性沥青的性能和品质，满足不同道路工程的需求。

因此，对于改性沥青的生产和应用来说，严格遵守三大指标标准是非常重要的，只有这样才能保证改性沥青的质量和可靠性，为道路工程的建设提供可靠保障。