瀝青路面要保證具有一定的使用年限，而不會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)路面大修，除考慮路面結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)合理之外還要保證面混合料具有耐久性。耐久性好壞使用抗老化性能、耐疲勞性能、水穩(wěn)定性和抗滑特性幾方面評(píng)價(jià)。而其中的抗老化性能評(píng)價(jià)較復(fù)雜，且瀝青老化的影響因素較多。從影響瀝青老化的各個(gè)階段出發(fā)，合理分析不同因素的影響，并列舉出現(xiàn)階段的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法，總結(jié)試驗(yàn)方法的差異。
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　　關(guān)鍵詞： 瀝青老化　因素　紫外線
　　中圖分類號(hào)：U418　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　　　　　文章編號(hào)：1007-3973（2012）007-009-02
　　1 引言
　　瀝青老化是從瀝青產(chǎn)生開始直到其性質(zhì)發(fā)生改變，內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變導(dǎo)致路用性能劣化的過程。這一過程中，發(fā)生老化階段包括貯存、運(yùn)輸、混合料制備和后期路面使用過程。影響老化的主要是外界因素，如：加熱、氧氣、光照和水。瀝青的老化主要發(fā)生在混合料拌和以及道路使用過程中，是隨時(shí)間的延長逐漸產(chǎn)生的，老化速率直接關(guān)聯(lián)路面的使用壽命，是影響瀝青路面耐久性的主要因素。
　　為評(píng)價(jià)瀝青老化，在我國瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中用旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱試驗(yàn)和薄膜烘箱試驗(yàn)兩種方法評(píng)價(jià)。在不同的階段還用短期老化和長期老化試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)。短期老化的方法總結(jié)三種方法：烘箱老化法、延時(shí)拌和法和微波加熱法；長期老化總結(jié)三種方法：加壓氧化處理、延時(shí)烘箱加熱和紅外線或紫外線處理。瀝青混合料老化前后的性能發(fā)生較大變化，可以利用瀝青混合料的力學(xué)性能試驗(yàn)和瀝青混合料回收瀝青的性能試驗(yàn)結(jié)果的變化來評(píng)價(jià)。
　　2 影響老化因素
　　老化的影響因素是多方面的，大體分為兩種，內(nèi)部因素和外部因素。兩種因素共同影響產(chǎn)生瀝青老化。按時(shí)間的長短分短期和長期老化。各階段存在的影響因素同老化的分期如圖1所示。
　　2.1 老化內(nèi)部因素
　　內(nèi)部因素主要是材料自身的組分差異導(dǎo)致。不同產(chǎn)地生產(chǎn)的瀝青組分不同導(dǎo)致抗老化性能有較大差異。如瀝青粘度，瀝青粘度越大，氧氣擴(kuò)散進(jìn)人瀝青分子的難度越大，氧化反應(yīng)越少，則瀝青性質(zhì)變化較小，相反則較大；生產(chǎn)時(shí)是否引入改性劑，也有較大影響。因此，瀝青自身的性質(zhì)必然會(huì)影響瀝青老化；另外，瀝青老化還與在混合料中所處的狀態(tài)有關(guān)，如成型后空隙率和瀝青用量等。
　　2.2 老化外部因素
　　瀝青作為路面材料同外界環(huán)境接觸，且在加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和混合料拌和的過程中一直處于較高溫度，加快了瀝青各組分的變化。在成型以后，路面長期受外界作用，如日光照射、空氣氧化、雨水浸泡、冰雪覆蓋、交通負(fù)荷等，導(dǎo)致瀝青發(fā)生揮發(fā)、分解、氧化等反應(yīng)，瀝青會(huì)逐漸失去粘彈性質(zhì)產(chǎn)生老化。
　　包括的主要類型有：(1)瀝青的氧化老化，其速度受溫度影響較大。當(dāng)溫度>100℃時(shí)，瀝青有明顯的脫氫縮合現(xiàn)象；(2)瀝青受熱老化，是指瀝青中的輕質(zhì)油分在受熱狀態(tài)下不斷揮發(fā)，影響瀝青組分組成比例所產(chǎn)生的瀝青性能的變化，另外由于瀝青中含有的不飽和碳鏈具有不穩(wěn)定性，在溫度較高時(shí)會(huì)發(fā)生縮聚反應(yīng)使瀝青組分的結(jié)構(gòu)鏈接改變，導(dǎo)致瀝青性質(zhì)變化；(3)水損害老化，瀝青中可溶性物質(zhì)易被雨水溶解而產(chǎn)生流失，這也會(huì)造成瀝青的老化變質(zhì)；(4)光照老化，瀝青路面長時(shí)間處于日光照射之下，光對(duì)瀝青的耐久性影響較大。在自然光中，紫外線對(duì)瀝青老化的影響大。
　　3 瀝青老化試驗(yàn)方法
　　道路瀝青路面施工時(shí)，受加熱過程影響瀝青產(chǎn)生短期老化。路面建成后，長期暴露在大氣環(huán)境中，經(jīng)受自然因素的作用，同時(shí)還要受到汽車等應(yīng)力作用，因此瀝青混合料老化后的性能更接近瀝青路面的使用性能，這對(duì)評(píng)價(jià)和預(yù)測瀝青路面的耐久性更有實(shí)際意義。
　　3.1 短期老化的試驗(yàn)方法
　　短期老化是在混合料施工中由于受熱使瀝青輕質(zhì)油分揮發(fā)和氧化造成。試驗(yàn)方法應(yīng)體現(xiàn)施工階段的老化效果，主要采用的有三種方法：烘箱老化法、延時(shí)拌和法、微波加熱法。根據(jù)規(guī)范瀝青薄膜加熱試驗(yàn)和瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗(yàn)?zāi)M短期的老化行為。對(duì)比試驗(yàn)前后瀝青的質(zhì)量損失，殘留物的針入度、粘度、延度及脆點(diǎn)等指標(biāo)的變化，以評(píng)定瀝青的耐老化性能。
　　烘箱加熱法具有模擬施工條件好、易于操作和設(shè)備費(fèi)用低等優(yōu)勢，被業(yè)界認(rèn)為是室內(nèi)模擬瀝青混合料短期老化的有效的方法。烘箱加熱法作為瀝青混合料短期老化的試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法，在使用中模擬瀝青混合料老化程度，需要控制的重要條件是溫度和時(shí)間效應(yīng)。該試驗(yàn)條件是將混合料置于(135??)℃的強(qiáng)制通風(fēng)箱中老化4h??min，而后測定其力學(xué)性質(zhì)。通過不同工程瀝青路面鉆芯取樣與室內(nèi)經(jīng)過不同老化時(shí)間后成型試件的回彈模量試驗(yàn)進(jìn)行了比較，混合料試件的回彈模量相近，說明模擬試件代表了瀝青混合料在施工階段的一個(gè)水平。
　　瀝青薄膜加熱試驗(yàn)方法為：利用圓盤形盛樣皿裝50g??.5g瀝青，制成厚度均勻的瀝青薄膜，放入烘箱內(nèi)的轉(zhuǎn)盤上恒溫在163℃，并使轉(zhuǎn)盤以5.5r/min的速度旋轉(zhuǎn)。持續(xù)加熱5h后，瀝青的老化完成。冷卻瀝青試樣并干燥后，測定質(zhì)量損失和老化后殘留物的各項(xiàng)基本指標(biāo)。瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗(yàn)的方法同瀝青薄膜加熱相似，主要是采用了旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱并利用盛樣瓶裝試樣，加快了老化速率，因此持續(xù)時(shí)間變?yōu)?5min，指標(biāo)測定等同瀝青薄膜加熱試驗(yàn)，瀝青旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗(yàn)對(duì)瀝青的老化作用要強(qiáng)于瀝青薄膜加熱試驗(yàn)。
　　3.2 長期老化試驗(yàn)方法
　　長期老化試驗(yàn)方法主要是研究瀝青混合料在壓實(shí)成型試件后持續(xù)氧化效應(yīng)等因素作用導(dǎo)致的老化。主要有三種方法：加壓氧化處理、延時(shí)烘箱加熱以及紅外線或紫外線處理。延時(shí)烘箱加熱和加壓氧化處理是混合料試驗(yàn)室長期老化方法中有效的方法?，F(xiàn)處于研究階段的主要是瀝青紫外線老化，這一方法考慮到在紫外線的作用下，誘發(fā)氧化反應(yīng)所需氧的影響，還有模擬過程中溫度的控制等關(guān)鍵因素，若能較好控制，將會(huì)得出更加接近實(shí)際的結(jié)果。
　　3.3 評(píng)價(jià)瀝青混合料老化效果的指標(biāo)
　　長期老化評(píng)價(jià)有三種方法：(1)加壓條件下對(duì)瀝青氧化處理；(2)利用烘箱，對(duì)材料采取延時(shí)烘箱加熱；(3)利用瀝青敏感的光線照射處理，如采用紅外線或紫外線照射?，F(xiàn)在大多采用評(píng)價(jià)瀝青混合料老化效果的方法分為兩方面：對(duì)老化后瀝青混合料進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)和通過回收的方式得到的老化后瀝青的性能試驗(yàn)。利用老化后瀝青混合料做力學(xué)性能試驗(yàn)，包括有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)、間接拉伸試驗(yàn)、蠕變?cè)囼?yàn)。模量試驗(yàn)可以獲得老化全過程中各個(gè)階段的模量數(shù)據(jù)。間接抗拉試驗(yàn)值增量明顯，因此也開始漸漸被重視。從試驗(yàn)室和野外老化瀝青混合料中回收瀝青，采用針人度、延度、粘度、組分等指標(biāo)同已有數(shù)據(jù)對(duì)比，作為評(píng)價(jià)瀝青混合料有效性的評(píng)估結(jié)果。
　　對(duì)不同方法得到的老化后瀝青進(jìn)行組分考察，分析化學(xué)組分變化同路用性能改變之間。得出老化后瀝青變化組分是膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，在基本指標(biāo)上，軟化點(diǎn)的值成近似等比上升趨勢，針入度呈現(xiàn)曲線下降趨勢，延度值表現(xiàn)為下降。所以通過老化后的基本指標(biāo)可以很好反映出瀝青老化后的性能變化。
　　4 結(jié)語
　　瀝青老化受很多因素影響，所以研究和試驗(yàn)過程中應(yīng)考慮到不同因素的作用方面。文中指出內(nèi)外的影響因素，并分階段說明了各因素的主要影響方面，有利于為使用者們?cè)谑褂脼r青過程中控制工藝，減小不同階段的瀝青老化。
　　對(duì)于道路中的瀝青混凝土路面，在不同階段瀝青的老化程度決定著路面的路用性能。使用不同的試驗(yàn)方法可以模擬出老化后的瀝青狀態(tài)，根據(jù)不同的指標(biāo)測試可以判斷出老化后的性能變化，進(jìn)而指導(dǎo)道路的施工和后期路面的養(yǎng)護(hù)處理，所以應(yīng)合理選擇老化判斷方法和指標(biāo)對(duì)比。