瀝青及瀝青混凝土光氧老化性能研究.pdf

1、公路交通是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的命脈。截至2008年底，我國高等級公路通車?yán)锍坛^6.03萬公里，逐步形成東部加密、中部成網(wǎng)、西部連通的交通體系。高速公路服役期間，對瀝青路面性能的要求越來越高；然而瀝青的老化、揮發(fā)物的衰減、自然硬化及滲流必將導(dǎo)致路面使用性能的下降；其中太陽光、氧氣是誘發(fā)瀝青老化及瀝青路面性能下降的主要因素。本文研究光氧因素對瀝青及瀝青混凝土性能的影響，探討瀝青及瀝青混凝土在光氧老化作用下瀝青化學(xué)組分及其結(jié)構(gòu)性能的演變規(guī)律

2、。 本文對以往研究成果總結(jié)的基礎(chǔ)上，選取基質(zhì)瀝青AH70和SBS改性瀝青PG76—22為研究對象，運用布氏粘度儀、四組分分析、傅立葉紅外光譜分析儀、原子力顯微鏡及動態(tài)剪切流變儀等檢測分析手段，研究瀝青在光氧老化作用下的路用性能、化學(xué)組分、化學(xué)結(jié)構(gòu)及流變性能的室內(nèi)外老化演變規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：室內(nèi)外老化性能演變趨于一致；光氧老化使瀝青路用性能的粘度增加、溫度敏感性降低、高溫性能增強；光氧老化使瀝青的輕質(zhì)組分減少，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)增多，同時

3、羰基和亞砜基指數(shù)顯著增加，形成較多的分子量相對較大的瀝青質(zhì)：SBS改性瀝青PG76—22中，C=C峰值含量減少，表明改性劑降解；光氧作用增大了瀝青復(fù)合剪切模量G*和相位角δ減小，使瀝青彈性增強；同時發(fā)現(xiàn)，瀝青老化與瀝青膜厚成反比、老化時間、光強度成正比。 本文選用SBS改性瀝青PG76—22合成AC-13及SMA-13級配瀝青混凝土進行瀝青混凝土光氧老化性能研究，采用低溫三點彎曲實驗和四點彎曲疲勞試驗檢測瀝青混凝土老化過程中的性

4、能變化；研究表明：低溫彎曲強度隨老化程度減小，老化程度越高，其減小的變化趨勢越快；室內(nèi)外老化條件下彎曲勁度模量與老化時間之間呈現(xiàn)近似相同的變化趨勢；通過計算小梁試件的彎拉斷裂能判定在短期老化及路面老化12個月附近，瀝青混凝土AC-13和SMA-13具有最大的彎曲應(yīng)變能；運用現(xiàn)象學(xué)法和耗散能疲勞理論，對比研究兩種級配結(jié)構(gòu)的抗老化、抗疲勞特性，發(fā)現(xiàn)SMA-13的抗老化及抗疲勞特性均優(yōu)于AC-13級配結(jié)構(gòu)；材料的累積耗散能均與疲勞壽命成正比；