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自愈合材料的自愈机制与沥青材料的自愈机理研究综述摘要：重复交通荷载引起的疲劳裂缝是沥青路面的主要病害。
开裂和疲劳的路面需要大量的时间和精力来恢复其原来的性能，因此会造成额外的资源浪费，并造成环境影响。
降低能耗，恢复路面的最佳性能是发展长寿命路面的迫切需要。
沥青材料的自愈研究对发展可持续道路具有重要意义。
了解沥青材料的自愈机理、影响因素、评价技术和改进方面，了解其自愈能力与疲劳寿命的关系，有助于提高沥青路面的预防性养护和使用性能。
本文即概述了自愈合材料的自愈机制与沥青材料的自愈机理，为沥青路面自愈合技术的发展提供了重要参考。
关键词：沥青、自愈合、自愈合材料、影响因素0 引言自愈合具有内在的层次性和独特的多尺度特性，因此这是一种很有前途的方法，可以在不破坏原始结构的情况下修复裂缝和恢复铺装性能，从而提高沥青路面的耐久性。
与传统的养护技术相比，自我修复方法可以显著降低路面养护成本、二氧化碳排放和道路安全问题。
沥青是一种粘弹性流体，具有较强的表面润湿和扩散能力，具有自愈合能力，可以闭合微裂纹，从而恢复其刚度和强度。
沥青自愈可以改善沥青路面的疲劳开裂性能。
裂缝可以在整个自愈过程完成后闭合；因此，沥青材料具有良好的自愈能力。
沥青材料的自愈合性能有利于延长其使用寿命，本文从分子运动机理、沥青性质等方面综合考虑了沥青运动扩散、沥青粘弹性、触变性等因素，详细分析了其对沥青及沥青混合料自愈性能的影响。
本研究旨在为耐久路面施工的高性能自愈合沥青材料提供理论参考。
1 自愈合机制自愈合材料可以自行愈合，也可以在活化后愈合，最终恢复力学、光学、电学等多种性能。
自我修复原理已从化学领域扩展到工程领域。
自愈合高分子材料显示出良好的应用前景。
可逆聚合物在聚合和交联过程中具有共同的可逆性。
内在的自我修复是由大分子相互作用驱动的。
沥青被认为是一种复杂的聚合物，其自愈机理同样源于聚合物的自愈机理。
外部触发，如热效应、光化学效应和电效应，对于增强这一过程是重要的。
第21卷 第1期2001年2月 国 外 公 路 文章编号:1003-6512(2001)01-0001-05沥青路面在美国的应用与发展张起森1,陈 强2 编译(1.长沙交通学院,湖南长沙 410076;2.广西交通规划勘察设计院) 摘 要:文中阐述美国沥青路面在材料选取、设计组成及维护方面的发展特点,并介绍其试验设备、测试方法及研究成果,为我国应用研究沥青路面提供了有益的参考。
关键词:沥青混合料;设计方法;试验Ξ 在过去的75年里,美国在沥青路面的材料选取、设计组成、路面管理方面取得了长足进步。
特别是在1993年3月胜利完成的SHRP计划后,其在沥青混合料的应用研究上已处于世界领先地位。
1 沥青混合料因在典型的热拌沥青混合料(HMA)中,集料约占94%,所以它对某些参数的影响是显著的。
普遍认为,集料属性影响永久变形、疲劳开裂及松散,但对温度裂缝影响较小。
集料以下属性可影响HMA的性能:颗粒形状、棱角与表面纹理、塑性细料、硬度、抗磨耗、耐久性及<0.075mm的数量与材料特性。
表1为美国最新研究出的集料与HMA性能的关系。
表1 集料属性与HMA性能的关系集料属性或试验相关性能级配和尺寸粗集料的堆积空隙率粗集料的扁平状、针片状细集料的堆积空隙率细集料和矿粉的甲基兰试验矿粉的粒径、级配狄摩尔值、硫酸镁的安定性永久变形和疲劳开裂永久变形和疲劳开裂永久变形和疲劳开裂永久变形剥落荷载和环境导致的永久变形剥落、孔洞、坑槽 SHRP中沥青方面的研究重在沥青-集料的相互作用,包括化学和物理方面,探讨的关键点为粘结性和吸附性,粘结性研究的重点是水损害、化学氧化及老化的影响。
研究人员认为集料的组成及表面结构大大影响沥青与集料的相互作用,例如在沥青及集料的相互作用、特别是抗剥落性能上,沥青性能的影响远不及集料性能的影响。
SHRP研究成果之一的净吸附试验(NA T)用于测定沥青与石料的粘附性及水敏感性。
NA T具有快速可靠的优点,可直接测定不同沥青-集料的粘附性能。
及同我国现行规范标准的比较分析目录1、SHRP的由来 (1)2、美国SHRP/SUPERPAVE沥青结合料路用性能规范简介 (2)3、我国现行规范同Superpave的比较与分析 (6)3.1 为何要引进SHRP (6)3.2 材料标准 (7)3.2.1 集料标准 (7)3.3 沥青标准 (12)3.4 设计标准 (13)3.4.1级配 (13)3.4.2集料最大尺寸和集料公称尺寸 (13)3.4.3矿粉与沥青用量比 (14)3．5设计方法 (14)3.6水敏感性评价 (16)3.6.1国规范指标及问题 (16)3.6.2 Superpave规范指标 (17)3.7 密度标准 (18)4总结与建议 (19)及同我国现行规范标准的比较分析1、SHRP的由来美国自20世纪50年代起进行大规模的公路建设，至70年代已经基本上建成州际公路网。
但在1973年世界发生石油危机，由于美国的财政不景气，公路管理、维修的预算大幅度缩减，公路研究经费匮乏，并导致70年代后期起公路的严重损坏。
1982年，汽车超载限制提高了10%,对路面的荷载增加了40¬50%,同时由于普遍采用子午线轮胎，轮胎的接地压力增加，路面的负荷更加增大。
另一方面，石油危机导致美国炼制道路沥青用的原料油中，中东原油份额大幅减少，进入80年代后，从其它国家进口的原油比例又开始大幅增加，从北海、中东、南美、非洲多方位进口，使原油的来源复杂化，质量变动大。
也就是说，路面荷载增加，再生材料使用和原油变动复杂，使路面的质量迅速降低，进入了一个被称为“被荒芜的美国公路”的历史时期。
尤其是对美国这样的个人出行和社会经济的90%依靠公路的汽车社会，公路的荒废引起了社会的广泛关注。
在沥青标准规格方面，当时有两方面的问题普遍受到批评：一是沥青标准是使用了几十年的经验标准，尤其是在美国同时存在三个标准（针入度级标准PEN，原样沥青60℃粘度级标准AC和RTFOT老化后的粘度级标准AR），各州各行其是，另外还有各种改性沥青的各种标准，相当混乱；二是沥青标准指标的试验方法中，没有反映低温性能的指标，不能评价低温开裂的耐久性。
美国SHRP计划Superpave沥青混合料设计方法张起森教授、博导二0一二年三月目录一、SHRP（美国公路战略研究计划）简介 (1)二、沥青研究项目主要内容 (1)三、沥青胶结料性能规范 (2)四、矿质集料规范 (12)五、沥青混合料体积配合比设计 (16)5.1 定义 (17)5.2 压实铺路混合料分析 (19)5.3 集料毛体积比重 (20)5.4 集料的有效比重 (20)5.5 不同沥青含量混合料的最大比重 (21)5.6 被吸收沥青量 (22)5.7 沥青吸收量 (22)5.8 压实铺路混合料的VMA百分数 (23)5.9 压实混合料孔隙率 (23)5.10 压实混合料的沥青填隙率(VFA) (24)六、superpave三水准设计和对应的交通量、内容和相关设备 (24)七、superpave水准Ⅰ混合料设计 (26)7.1试验设备——superpave旋转压实仪及附加设备 (26)7.2 选择设计集料结构 (27)7.3 试件准备与压实 (29)7.4 数据分析和计算 (31)八、superpave水准2和3混合料设计和性能预测 (36)8.1 性能预测 (36)8.2 Superpave 剪切试验机 (39)8.3 间接拉力试验机 (43)8.4 资料分析和整理 (44)九、superpave水准1混合料设计实例 (46)9.2选择设计集料结构 (49)9.3选择设计沥青含量 (64)9.4水敏感性评价 (70)十、结语 (71)一、SHRP（美国公路战略研究计划）简介SHRP是美国国会1987年批准的为期五年（1987——1993）的研究项目，耗资一亿五千万美元（按当时汇率换算，约占13.5亿人民币）。
经费来源于联邦政府，占公路基金的1.25%，项目由美国国家科学研究院（NRC）管理，由联邦公路局（FHWA）和美国州公路和运输工作者协会（AASHTO）合作完成。
SHRP包括下面四个研究内容：* 公路运营* 混凝土与结构* 沥青* 路面长期性能整个计划于1993年3月31日结束。
对国外沥青路面设计指标的评述姚祖康同济大学上海市200092摘要：在简要介绍国外经验法和力学～经验法两大类设计方法后，着重对力学～经验法中控制疲劳开裂、永久变形和温缩断裂等损坏的各项设计指标的研究和应用现状进行了评述。
关键词：沥青路面；设计方法；设计指标；应用现状1 设计方法国外的沥青路面设计方法，可分为经验法和力学～经验法两大类。
经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测，建立路面结构(结构层组合、厚度和材料性质)、荷载(轴载大小和作用次数)和路面性能三者间的经验关系。
最为著名的经验设计方法有美国加州承载比(CBR)法和美国各州公路和运输工作者协会(AASHTO)法。
力学～经验法首先分析路面结构在荷载和环境作用下的力学反应量(应力、应变、位移)，利用在力学反应量与路面性能(各种损坏模式)之间建立的性能模型，按设计要求设计路面结构。
从20世纪60年代初开始，各国科技人员致力于研制和实施沥青路面的力学～经验设计法，著名的有美国沥青协会(AI)法和壳牌(Shell)法。
1.1经验法1.1.1CBR法CBR法以CBR值作为路基土和路面材料(主要是粒料)的性质指标。
通过对已损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定，建立起路基土CBR～轮载～路面结构层厚度(以粒料层总厚度表征)三者间的经验关系。
利用此关系曲线，可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。
路面各结构层次的厚度，按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。
不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。
CBR法是美国加州工程师Porter在1929年提出的，后来虽然加州放弃使用此法，但在二次世界大战期间被美国陆军工程兵部队所采用，目前仍作为联邦航空局(FAA)的机场沥青路面设计方法。
日本的沥青路面设计方法也是以CBR法为基础制定的。
CBR法对世界各国影响最广泛的是，采用CBR试验方法和指标值表征路基土和路面材料(粒料)的力学性质。
CBR试验法是一种模拟野外路基土承载板试验的室内小型试验，它通过贯入试验测定路基土抵抗侧向位移的能力。
美国新力学—经验设计法（MEPDG）综述1、力学—经验设计法（MEPDG）产性背景美国各州公路和运输官员协会(AASHTO)的路面经验设计(MEPDG)方法数十年来一直是美国路面设计的主流方法，该方法采用20世纪50年代末由美国伊利诺伊州的试验路数据建立的路面结构—轴载—使用性能三者间经验关系进行路面结构设计。
由于路面设计经验法存在经验数据的地域局限性等问题，AASHTO 一直在促进研究新的路面设计方法。
随着计算机及其建模技术的提高以及战略公路研究计划(SHRP) 和长期路面性能观测项目(LTPP)不断积累大量重要的路面性能信息，开发一套更加严密的路面设计方法的条件已经成熟。
AASHTO 的新建和改建路面力学) 经验设计指南就是在这一背景下诞生的。
新的路面设计法采用力学加经验的设计方法，使设计人员能够提高路面设计可靠度、预测特定的破坏模式、更好地描述季节/排水对路面的影响以及降低整个路面寿命周期费用。
MEDPG 基于力学一经验原理，为柔性路面、刚性路面及复合路面的设计提供了统一的基础，并采用共同的交通、路基、环境及可靠度设计参数，不但能预测多种路面性能，还在材料、路面结构设计、施工、气候、交通及路面管理系统之间建立了联系。
2、MEPDG 主要设计步骤MEPDG 主要分三个设计步骤川：第一步是建立分析所需的输入值，建立基础分析、路面材料特性及交通数据；第二步是结构—性能分析，经过迭代分析，得出满足性能要求的路面结构；第三步是不同设计方案的工程分析及寿命周期分析。
3、MEPDG 主要设计输入参数MEPDG 的设计输入参数主要有交通资料、气候资料以及路面结构和材料参数。
考虑到设计信息收集的复杂性和成本问题，为所有路面设计都提供完全详尽的信息是不现实的，为此设计指南采用分级的方法，允许设计人员根据工程的重要性和可用的信息灵活地选择设计输入。
这些设计参数分三个等级的输入：①等级1：要求对工程中使用的具体材料的参数进行详细地试验。
优化的配合比设计方法FHWA和其他支持者认为需要引入BMD的原因是，尽管沥青混合料符合规范的要求，许多路面还是难逃性能快速衰退的命运。
BMD所谓的“Balanced”，就是要在抗车辙和抗裂性能之间找到平衡。
文 | RMCM编译美国的沥青混合料设计与试验方法就要发生彻底的改变该如何测试沥青混合料的抗车辙性能？在美国，这个问题的答案有好几个——使用沥青路面分析仪、流值、汉堡轮迹试验、Superpave剪切试验或者三轴应力试验，取决于你在哪个州。
SUBJECTS |话题|观点美国常用的沥青混合料试验但是这一切可能要发生彻底的改变。
美国联邦公路局（FHWA）正试图让各州公路部门重新考虑他们设计沥青混合料的方式。
他们提倡的方法是BMD（Balanced Mix Design，即“平衡的配合比设计”），它回归到Superpave系统的性能测试原则。
BMD的发展让我们仅使用一种试验就能够表征某种主要的路面损坏形式，而不是从众多试验方法中做出选择。
这些试验方法被应用于路面混合料的设计，带来对林林总总的试验设备的极大需求。
由于世界上许多地区都倾向于遵循美国的测试标准，因此最终的影响可能会很大。
抗车辙与抗裂之平衡美国在1980年代末期实施公路战略研究计划（Strategic Highway Research Program，简称SHRP，Superpave设计方法正是这项1.5亿美元计划的成果之17一）之时，车辙是最常见的路面损坏形式。
如今，各种类型的开裂才是导致沥青路面早期损坏的罪魁祸首。
Oldcastle Materials在2015年进行的一项调查发现，在过去的五年中，路面最常见的损坏形式是纵向裂缝（55%）、反射裂缝（43%）、松散（30%）、温度疲劳裂缝（20%）和滑移（18%）。
使用性能试验来修改体积设计，以及完全基于性能试验的方法。
美国国家沥青技术中心（NCAT）研究了分别有哪些州使用了上述三种BMD方法。
道路沥青紫外老化研究综述摘要：道路沥青材料受紫外老化后性能会发生改变，沥青路面的服役年限会受到影响。
为推进道路沥青材料紫外老化的研究，本文总结了沥青紫外老化机理以及紫外老化对沥青性能的影响，并在此基础上归纳了常用的沥青抗紫外老化材料。
关键词：道路沥青；紫外老化；综述；1.引言由于沥青路面具有耐磨，便于施工等特点，沥青成为我国重要的道路建筑材料。
然而，随着时间的推移，在环境因素（氧气、水、热、光）作用下，沥青性能逐渐劣化，发生老化现象，降低沥青路面运行年限。
根据老化机制不同，沥青老化可划分为两种：热氧老化和紫外老化。
其中，沥青分子的化学键在太阳光中的紫外光辐射下断裂，沥青发生老化行为的过程称为紫外老化。
沥青紫外老化现象在高海拔、强紫外光辐射地区更为显著，研究沥青紫外老化问题具有重要的现实意义。
目前国内外对于热氧老化现象做了大量的研究，并且规定了统一的模拟测试技术以评价热氧老化后的沥青性能，比如采用旋转薄膜加热老化(RTFOT)以模拟短期老化，用压力老化(PAV)以模拟长期老化[1]。
然而，对于紫外老化现象的研究较为缓慢，尚未形成一种深刻的认识。
因此，为推进沥青紫外老化现象的研究，延长沥青路面在紫外光辐照下的使用年限，本文总结了沥青紫外老化机理以及紫外老化对沥青性能的影响，并在此基础上归纳了常用的沥青抗紫外老化材料。
1.沥青紫外老化机理目前关于沥青紫外老化机理的认识，主要集中于微观和宏观两个方面，微观上形成了自由基理论，宏观上形成了胶体理论。
（1）自由基理论早在18世纪，Toch等人对放在不同颜色的玻璃板下的相同沥青进行太阳光照射，结果显示紫色玻璃板下的沥青破坏现象最为明显，因此提出紫外光对沥青在氧化作用下的降解起着促进作用[2]。
自由基理论对这一作用作出了解释。
根据自由基理论，沥青在紫外辐照的作用下生成大分子自由基。
大分子自由基容易发生氧化反应，生成氢过氧化物和羰基官能团。
两种官能团能吸收紫外光线，促进沥青进一步老化降解。
国外热拌沥青混合料离析的研究现状摘要：就沥青混合料及沥青路面的离析类型进行了分类，重点介绍了美国几种新型的热拌沥青混合料离析检测判别方法，并对其相应的检测标准进行了归纳总结。
关键词：沥青混合料离析研究１前言沥青路面离析是在指路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀，包括沥青含量、级配组成、添加剂含量以及路面的空隙率等，从而加速了沥青路面的损害。
高速公路沥青路面的一些早期损坏，如由水损害造成的网裂、形变和坑洞、局部严重辙槽、局部泛油、横向裂缝多、新铺沥青路面的构造深度不均等等，都与沥青混合料的离析相关。
沥青混合料的离析问题引起了国际上普遍的重视。
１９９７年美国沥青路面施工技术协会（ＮＡＰＡ）对沥青路面离析的原因进行了系统的分析，针对热拌沥青混合料在拌和、生产、运输及摊铺过程中易出现离析的环节进行了研究，并提出了相应的解决措施。
２０００年美国国家沥青技术中心（ＮＣＡＴ）承担了公路联合研究项目“热拌沥青混合料路面的离析”（ＮＣＨＲＰ４４１），重点研究了沥青路面离析的判别检测方法及离析对沥青路面路用性能的影响。
本文将主要介绍国外热拌沥青混合料离析的研究进展及研究成果。
２离析的种类沥青混合料生产过程中，石料堆料方式及运输、混合料拌和、储存、运料车装卸料及摊铺的任一环节中均有可能产生离析，导致沥青混合料不均匀。
２．１沥青混合料的离析种类从宏观上讲，热拌沥青混合料的离析大致有三种类型：(１)级配离析热拌沥青混合料在生产、运输、摊铺过程中的不当操作造成混合料粗细集料分布不均，产生离析。
粗骨料较为集中的地方沥青路面的空隙率较大、沥青含量低，导致沥青路面产生水损害及耐久性降低，从而产生疲劳裂缝、坑洞以及剥落等其它病害；细集料较为集中的区域沥青路面的空隙率小、沥青含量大，容易产生车辙、泛油等病害。
(２)温度离析热拌沥青混合料在运输、摊铺的过程中，由于不同位置的混合料温度下降不一致，导致混合料的温度差异，产生温度离析。
美国道路沥青材料研究综述张允华（同济大学汽车学院上海201804）摘要：沥青材料在道路铺设中有着广泛的应用，尤其是美国，沥青路面占道路总里程的93%以上，使其在沥青材料的研究及应用方面积累了大量的经验，对其他国家的道路沥青材料的研究具有重要的指导意义。
本文对美国道路沥青材料的研究现状进行了综述，涉及沥青材料的改性研究，沥青材料的老化研究以及沥青材料的微观研究。
关键词：沥青材料；道路；美国；改性；老化；微观研究Key words: asphalt materials; road; the US A; modification; aging; microscopicAbstract:Asphalt materials are applied in the field of road building broadly. Especially in the United States of America, the asphalt pavement accounted for more than 93% of the total road mileage, which contributes to accumulating rich experience in research and application of the asphalt materials and it has important guiding significance for other countries. In this paper, the research status of road asphalt materials in the United States of America is reviewed, including the modification research of the asphalt materials, the aging research of asphalt materials and the microscopic research of the asphalt materials.0.引言美国道路总里程达643万公里，其中，沥青路面约占93%，美国每年在沥青道路修建和养护方面的费用就超过100亿美元。
如此数额巨大的沥青路面里程数和沥青路面投资，使得美国沥青路面科研人员积累了丰富的设计和试验经验。
而近年来，随着科技的不断进步，纳米材料的使用更加广泛，各种试验设备、检测技术推陈出新，美国在道路沥青材料的设计、改性、检测等方面都有了更大的进步。
以下将从沥青材料改性剂、沥青材料老化、沥青材料的微观研究等方面对美国近来年的在沥青材料的研究方面取得的成果进行了综述。
1. 沥青材料改性剂研究为提高沥青的路面性能，通常在沥青或沥青混合料中加入一些天然的或人工的有机的或无机的材料，即改性剂。
根据改性剂的不同，一般将其分为三类，即非聚合物改性剂、聚合物改性剂和复合改性剂[1-3]。
改性剂的添加可改善沥青路面的高、低温性能、耐老化性能、抗水损害和抗疲劳开裂等性能。
近些年，美国研究人员在沥青改性材料方面进行了广泛的研究，也取得了很多研究成果。
Magdy Abdelrahman等[4]研究了纳米黏土作为沥青改性剂给沥青混合物带来的优点，研究过程中采用动态力学分析、弯曲蠕变刚度测试以及弯曲测试来对纳米黏土沥青混合物进行测试。
此外，傅里叶变换红外光谱（FTIR）被用来评估纳米黏土和沥青之间的相互作用。
测试结果表明，沥青中纳米黏土的浓度越高，沥青的温度敏感性越强，沥青的复数模量和相角也会越大。
傅里叶变换红外光谱测试结果表明来自纳米黏土中的Si─O振动会有明显改变，这说明Si─O四面体结构与沥青之间存在强烈的非键相互作用。
此外，X射线衍射测试（XRD）结果表明纳米黏土结构中渗入了沥青，因为层间距扩大到超过43.17埃，而含有纳米黏土时其层间距减小。
这些实验表明沥青中添加纳米黏土对于调整不同用途沥青的性质有着巨大的潜力。
Hui Yao等[5]研究了纳米硅改性沥青的流变特性和化学成键。
研究中，纳米硅被添加到沥青含量为4%和6%的沥青粘结剂中。
高性能沥青路面粘结剂及混合测试被用于评估纳米改性沥青粘结剂及其混合物的特点。
旋转粘度计（RV）、动态剪切流变仪（DSR），弯曲测试仪（BBR），傅里叶变换红外光谱（FTIR），扫描电镜（SEM），沥青路面分析仪（APA）、动态模量（DM）和流数量（FN）测试被用来分析纳米改性沥青粘结剂的流变特性和化学成键变化以及纳米改性沥青混合物的特性。
此外，还评估了经旋转薄膜烘箱（RTFO）短期老化以及压力老化容器长期老化的纳米改性沥青粘结剂的特性，同时评估了纳米改性沥青粘结剂的流变特性。
沥青粘结剂的测试结果，可以发现，添加纳米硅添加剂后，可控沥青粘结剂的年度有所下降，低温特性基本相同，抗氧化性有所提升。
沥青混合物的测试结果表明，添加纳米硅后，纳米改性沥青混合物的动态模量以及流数有所上升，沟槽敏感性有所下降。
总的来说，添加纳米硅材料后，纳米改性沥青粘结剂的抗老化性以及疲劳特性得带提升，纳米改性沥青混合物的动态模量，流数以及抗沟槽性得到加强。
Luz S.等[6]研究了MWCNT / SBS纳米复合材料对沥青的改性效果。
研究过程中对比分析了改性沥青的流变特性以选择最好的复合材料来对沥青进行掺杂改性。
主要采用扫描电镜法来对SBS聚合物纳米复合材料以及纳米复合物改性沥青的微观结构进行观察，发现纳米复合材料改性沥青中的纳米管分布较好，同时，纳米复合材料中的纳米管的直径也有所增大。
从实验结果可以看出，纳米管的分布对改性沥青的抗老化特性有很大程度的影响。
沥青混合物与MWCNT / SBS纳米复合材料混合改性后不易产生水分流失，而SBS改性沥青混合物则产生68%的永久变形改性。
实验结果进一步表明纳米复合材料改性沥青可被用于较高模量的高性能沥青路面的铺设。
Elham H. Fini等[7]研究了猪粪制生物粘结剂的生产、改性及其特征。
运用水热过程将猪粪制成生物油。
生物油进一步脱水，除去生物残渣以及一些有机化合物，最终的粘性物质被用来替代沥青粘结剂。
研究过程中比较了石油制沥青粘结剂和生物粘接剂的生产及化学和流变特性。
猪粪制生物粘结剂被认为是一种具有前景的石油制粘接剂的部分替代产品，可以带来环境利好并具有一定的经济效益。
并且，应用这种猪粪制生物粘结剂可以提升石油制沥青粘结剂的低温特性，并可以减少沥青路面的结构损失，带来了较好的经济效益。
Munir D. Nazzal等[8]研究了沥青黏土纳米复合材料的纳米结构以及微观结构和力学行为。
研究过程中使用原子力显微镜和X射线衍射试验法对不同纳米黏土材料改性沥青粘结剂进行了测试。
AFM和XRD试验结果表明，纳米黏土在纳米复合材料中存在片状破落结构，除此之外，AFM图像还显示纳米黏土层和沥青区域有较好的相互作用，称之为“蜜蜂状结构”。
这种力光谱试验结果显示纳米黏土材料的的存在可以显著提升沥青材料的粘附力。
尽管它对内聚力会带来些许不利影响。
此外，纳米黏土材料可以提高沥青粘接剂的刚度和硬度并且这种促进作用受到温度和参混比例的影响。
研究结果同样表明沥青黏土纳米复合材料的力学行为可以被行成的一层由片状剥离纳米黏土层以及沥青质聚集形成的刚性渗透网络所解释。
刚性渗透的开始依赖于沥青质聚集的有效半径并且和纳米黏土层之间的空间有关，相关结论需要进一步的研究证实。
Hui Yao等[9]研究了一种改进的主曲线来对纳米材料改性沥青粘结剂复合剪切模量进行测量。
研究采用5种不同的纳米材料（非聚合物改性纳米黏土，聚合物改性纳米黏土，微碳筛，纳米蒙脱土，以及纳米硅），每种纳米材料都已2%和4%的浓度添加到沥青当中，根据高性能路面规定要求，运用动态剪切流变仪（DSR）来检测纳米改性沥青粘结剂的复合剪切模量，研究中修正了传统的反曲主曲线并且优化了主曲线模型，结果表明提出的主曲线更适合预测和测量纳米改性沥青粘结剂。
Mohammad J. Khattak等[10]研究了碳纳米筛改性沥青团和沥青混泥土的制备及其机械特性。
沥青团由石灰石骨料和三种沥青混凝土（纯的，加工过的以及改性的）制成，沥青混凝土通过不同掺混比例的纳米筛制成。
研究中为了实现碳纳米筛在沥青混凝土中的均匀分布，将碳纳米筛在规定时间内被超声粉碎，再用机械方法从低温到高温对其进行混合，使用动态剪切流变仪检测一定温度范围和载荷频率下的沥青混凝土和沥青团混合物的复合剪切模量和蠕变柔量。
复合剪切模量主曲线和蠕变柔分析揭示碳纳米筛可以显著提升沥青混凝土和沥青团的粘弹性。
Larisa Shiman等[11]认为纳米物质可以强化纳米颗粒和它们周围环境的相互作用，研究了纳米复合材料对PG58沥青粘结剂的高温流变特性的影响。
研究发现，相比于相同条件下的原沥青，纳米复合材料改性沥青的高温特性以及性能等级都有明显提高。
这些高温性能的改变主要依赖于沥青粘结剂中纳米复合材料存在导致的形态改变有关，并且直接与纳米复合材料的纳米管以及其在沥青粘结剂中的分布有关。
2. 沥青材料的老化研究道路沥青在加工、贮存、施工及使用过程中由于长时间暴露于空气中，在高温及自然条件如风雨、光照、温度变化等作用下，会发生一系列的物理及化学变化，使得沥青变硬变脆、易开裂，严重影响了道路沥青的使用性能。
沥青所表现出来的这种理化性能的不可逆变化被称之为老化。
沥青的老化严重影响了道路的服务功能，因此研究道路沥青的老化过程，深入探讨其老化机理具有重要意义。
道路用沥青可分为基质沥青和改性沥青，沥青的老化过程也可分为基质沥青的老化和改性沥青的老化。
沥青老化的研究方法很多，其中实验室模拟是一种非常重要的研究方法[12,13]。
（1）沥青老化的实验室模拟[14]：为模拟道路沥青的老化过程，便于实验室研究，SHRP提出了沥青结合料的老化研究方法。
该评价方法是沥青经不同方式老化后，对老化沥青的力学性能的测定。
沥青经旋转薄膜老化（RTFOT）或薄膜老化（TFOT）以模拟沥青的短期老化；而长期老化则在短期老化的基础上再经压力老化试验（PA V），模拟沥青铺在路面至少五年的情况。
在研究沥青老化的过程中，其力学性能的表征及其重要，其表征方法众多。
（2）老化沥青力学性能的表征[15]：沥青经老化后变脆表现在路用性能上，路面高温易车辙、低温易开裂和疲劳易开裂。
评价老化沥青的力学性能，就是为了反映其路用性能指标。
按照SHRP 提出的标准，可以采用动态剪切流变仪（DSR）、弯曲梁试验（BBR）和直接拉伸试验（DTT）来评价沥青耐老化性能。
采用DSR可测得沥青的复合模量（G*）、相位角（δ）、车辙因子（G*/Sinδ）和疲劳因子（G*×Sinδ）达到极限时的温度，表征沥青的高温抗车辙能力和抗疲劳开裂能力。
