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第31卷第9期31No.9山西建筑
Vol.2005年5月May.2005SHANXI ARCHITECTURE
・建筑材料及应用・
文章编号:100926825(2005)0920120202
沥青混合料的老化机理分析
王衡王海
摘要:从沥青、沥青与集料之间的相互作用和环境影响因素方面,研究了沥青混合料的老化,从化学方面探讨了沥青混
合料的老化机理,指出老化伴随着沥青路面的整个使用过程,也影响着沥青路面路用性能的各个方面。关键词:沥青混合料,老化,微机构模型,环境因素中图分类
号:TU535文献标识码:A
沥青混合料的耐老化性能是影响沥青路面使用质量和寿命
的主要因素。路面铺筑时受到加热作用、路面建成后受自然因素和交通荷载的作用,沥青的技术性能发生了不可逆的变化,即老化。路面沥青混合料受老化影响,物理力学性能随着时间的推移逐年降低,直至满足不了交通荷载的要求而发生劣化。沥青混合料是由矿质骨架和沥青结合料所构成的、具有空间网状结构的一种多相分散体系。沥青混合料的力学强度,主要由矿质颗粒之间的摩擦与嵌挤作用,以及沥青及其与矿料之间的粘接力所构成。沥青混合料的老化不仅影响沥青本身的性质,而且影响沥青与集料的粘附性质。所以就材料而言,将从这两方面去讨论沥青混合料的老化性质。
表面性质方面研究。
石料属于惰性材料,在混合料相对高温老化时,可以认为集料自身不会与氧气发生化学变化而产生自身化学性质的变化,高温只是增强集料与沥青的极性,使沥青与集料之间的相互作用产生变化。所以沥青混合料在老化后,劈裂强度的增大只是由于自身的粘接力与沥青—集料之间的粘接力增强的缘故。
沥青在老化后,、极性物质的氧化和自身的位滞现象,、自身的强度增大。老化后,,沥青,沥青的老化主要是极性,而沥青—集料之间的粘附性也是通过沥青的极性物1沥青的影响
。当沥青—集料形成连
DavidR.Jones和ThomasK极性,:联结相接时,集料将必然阻止沥青中大量的极性物质与氧气接触,也避
免发生氧化反应。从另一个角度,集料在沥青老化时,有催化剂和溶剂相。:沥青是由多种
,组成沥青的分子大体可以分为的作用,它促使沥青中芳香芬等低极性物质与氧气发生化学反两类:极性分子和非极性分子。非极性分子作为极性分子的溶应,增加沥青老化的速率。但是沥青包裹在集料外表面时将阻止剂,极性分子通过分子间的微弱的联结作用形成网状结构,极性集料与沥青中的低极性物质接触,这也就避免了低极性物质的氧
化。但是集料对于沥青,或是沥青对于集料都具有选择性。不同
分子均匀分布在沥青当中。
不同石料的相互作用可能大相径庭。研究表明,集料与沥
极性分子之间在连续的非极性相之间形成较强的有序联结。沥青、
有分析表明,这些联结不超过40个分子,其中有些更小,而且不同青中高极性物质连接越紧密,那么集料对于减少沥青老化的作用的沥青联结各不相同。而非极性分子所形成的溶剂相可以将极性越明显;反之,则作用不明显。通常认为碱性集料能够很大程度分子形成的联结溶解,同样不同的沥青也不同。当温度增加时,极上减轻沥青老化的影响;而酸性集料在这方面作用不明显,也有性分子之间的联结能力减弱,沥青粘度减小;而当温度增加时,情可能加速沥青的老化。这也从另一个方面说明研究沥青混合料
的老化应该从沥青和集料这两方面来研究。
况相反。沥青中极性分子的数量越多,沥青就越容易被氧化。
3外界环境对于老化的影响当沥青分子中的氮原子、硫原子或者是苯环中的特定部位的
碳原子与氧气发生化学反应时,沥青就会被氧化,表面上的变化3.1温度对沥青混合料老化的影响就是沥青变硬。除了氧化之外,沥青中的轻质成分的挥发和沥青在60℃～130℃范围之间,沥青在无氧的情况下,不会发生受紫外线或是红外线的照射而发生的化学反应,都会使沥青变自身组分上的任何化学变化,仅仅是一些轻质物质的挥发。而在硬,使用性能下降。沥青中有特定类型的碳易于被氧化,例如与温度高于150℃时,沥青即使在无氧的情况下也将发生化学变苯环相连的碳原子易于被氧化,更严重的氧化后果是在沥青中形化,引起自身组分的改变。通常研究的无论是沥青的老化还是沥成了羟酸或是使结构中某些原子丢失。青混合料的老化,都是在氧气参与情况下的老化。
2集料对沥青老化的影响
集料对混合料在性能方面的贡献,除了集料之间的嵌挤力,就是沥青—集料形成的吸附性。而混合料的老化,对集料之间嵌挤力的改变很小,主要影响着集料与沥青之间的吸附性。所以研究集料对与沥青混合料老化的影响将从集料的化学组成、集料的
收稿日期:2005201218
3.2
压力对沥青混合料老化的影响
从沥青的老化过程来看,必须先有沥青溶解到沥青当中,然
后才能发生氧化反应。压力在增加氧气溶解到沥青中的数量和速度方面与和温度有着相似的作用。但是就沥青与氧气的化学反应来看,压力较之于温度就没有那么明显的影响。但是有一点
作者简介:王衡(19802),男,重庆交通学院材料专业在读硕士研究生,重庆400074 王海(19792),男,2002年毕业于重庆交通学院道路与铁道工程专业,助工,中交一勘院,陕西西安710000
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SHANXI ARCHITECTURE
西建
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SBS改性沥青混凝土在中修工程中的应用
边建民高颖张永满
摘要:结合某中修工程,介绍了改性剂的确定,阐述了SBS改性沥青的加工工艺和AC216Ⅰ型改性沥青混凝土的配合
比设计,实践证明,SBS改性沥青对低温抗裂性有明显提高,还有待进一步研究。关键词:改性沥青,沥青面层,改性剂中图分类号:TU528.42文献标识码:A 309国道是一条二级汽车专用公路,路面宽12m,为8cm沥
