关于沥青老化学术汇报
SBS改性沥青老化研究现状综述
的影响，来评价改性剂分解对改性沥青的性能影
收稿 日期 ：２ ０ １ ３— ０ ３— ２ ９ 。 作者简介 ：曹青 霞，女 ，１ ９ ８ ８年 出生 ，甘肃陇西 人 ，硕士 研究 生 ，主 要 研 究 方 向为 路 面 材 料 的改 性。 Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ：
１ 老化 Ｓ Ｂ Ｓ改性 沥 青的研 究
１ ９ ５ ９年 首 次 由 加 利 福 尼 亚 公 路 分 局 提 出 ，１ ９ ７ ０ 年 ，Ａ Ｓ Ｔ Ｍ将 Ｒ Ｔ Ｆ Ｏ Ｔ作为标 准试 验方 法 。 Ｘ ｉ ａ ｏ ｈ ｕ Ｌ ｕ 等通 过红 外光 谱研 究 发现 ，Ｓ Ｂ Ｓ 虽然 不 能 阻 止 沥青 老 化 过 程 中羰 基 的生 成 ，但 是 ，老化 后改 性 沥 青 的流 变 性 能 优于 基 质 沥青 。
ｎｏ
表 明 ：Ｓ Ｂ Ｓ改性 沥青 的老化 是 由基 质 沥青 的氧 化
硬化和 Ｓ Ｂ Ｓ老 化 降 解 共 同 作 用 的 结 果 。 从 艳 丽 采用 Ｔ Ｆ Ｏ Ｔ和 Ｐ Ａ Ｖ，考察 了稳定 剂和胶 粉 对
沥青 的热老 化是最 早引 起 国内外 研究者 的重
视 ，也是 目前 研 究 沥 青 老 化 比较 成 熟 的 一 个 领 域 。 目前 对 于沥青 老化 的模 拟 ，国际 上主要 采用
薄膜烘箱试验、旋转薄膜烘箱试验 （ Ｔ Ｆ Ｏ Ｔ 、Ｒ Ｔ ．
Ｆ Ｏ Ｔ ） 和压力 老 化试验 （ Ｐ Ａ Ｖ ） 分 别模 拟 短期 老 化 和长 期 老 化 。１ ９ ６ ９年 Ｓ Ｔ Ｍ将 Ｔ Ｆ Ｏ Ｔ确 立 为模
Ｃ ｏ ｒ ｔ ｉ ｚ ｏ － ｌ ３ 等用 凝胶过 滤层 析研究 了不 同结构 和分 子量 的 Ｓ Ｂ Ｓ热 分 解 对 改 性 沥 青 物 理 和 流 变 性 能
沥青混合料的老化
①烘箱加热法：将拌和的沥青混合料放在烘箱中一定时间， 使沥青混合料老化， ②延时拌和法：适当延长混合料的拌和时间，使沥青混合 料老化， ③微波加热法：将拌和的沥青混合料用微波加热，使沥青 混合料老化。 烘箱加热法控制沥青混合料老化程度的重要条件是温 度和时间效应。短期老化实际上应包括沥青在拌和过程中 的老化和在烘箱中的继续老化两个过程在内。 其中烘箱加热法被认为模拟施工条件好、方法简便、 设备投资费用不高，因而是室内模拟沥青混合料短期老化 的最有效方法。
沥青在老化过程中组分的变化会引起胶体结构的变化， 主要表现为溶胶向溶凝胶转化，溶凝胶向凝胶转化。老化 沥青胶体结构的变化，随之会引起沥青流变性质的变化， 其主要特征是沥青的黏度和复合流动度有很大变化。 沥青路面使用过程中老化与空隙率有关，空隙率大， 空气、水分进入结构层内部，加速沥青老化。 沥青路面的老化速率与外界的环境条件也有很大关系。 温度高，沥青路面的老化速度快。
4.2沥青混合料老化性能的评价指标
目前国内外通行的评价沥青混合料老化的试验方法分为 两类： ⑴对老化的沥青混合料进行各种与路面性能密切相关的物 理力学性能试验。 ⑵从经过老化的沥青混合料中回收沥青结合料，进行老化 后的沥青结合料的性能试验。 评价老化后的沥青混合料的力学性能试验方法主要有 回弹模量试验、间接抗拉试验、蠕变试验和动态模量试验 等。 对于试验的评价需要考虑试验条件、仪器设备的经费、 时间长短、实际价值等。
3.3沥青在路面使用过程中的老化
沥青路面在长期使用过程中，由于受到各种自然因素， 特别是在水分、紫外线、氧气以及车辆荷载的作用，使沥 青混合料产生许多复杂的物理、化学变化，沥青渐渐老化 而硬化，最终路面开裂而损坏。导致沥青老化的因素除了 水分与紫外线作用外，还与三个化学成分的因素有关 ①由于挥发或集料的吸收使低分子油分含量减少， ②由于同大气中的氧发生反应使沥青的化学结构发生变化， ③分子间形成可导致触变效应的结构(位阻硬化）。 沥青路面使用期老化的主要原因是与大气中氧的反应 及分子结构的变化。
沥青混合料老化分析
沥青混合料老化分析1沥青的老化原因在路面施工中沥青始终处于高温状态，受热会产生短期老化或施工期老化和热老化；路面使用期内沥青长期裸露在自然环境中，同时还要受到汽车交通等机械应力的作用而产生长期老化或使用期老化。
沥青的短期老化可分为三个阶段：运输和贮存过程的老化；拌和过程中的老化；拌和后施工期的老化。
沥青老化主要表现为油分的挥发和吸收，与空气中的氧反应，沥青分子结构产生触变导致位阻硬化。
由于沥青轻质组分的挥发和吸收主要发生在沥青加热和沥青混合料的拌和、摊铺过程中，因而引起沥青短期老化的主要原因，虽然在施工阶段也发生氧化反应，但它的空间位阻硬化是导致沥青长期老化的主要原因。
2沥青老化的影响因素老化的影响因素是多方面的，大体分为两种，内部因素和外部因素。
两种因素共同影响产生沥青老化。
按时間的长短分短期和长期老化。
各阶段存在的影响因素同老化的分期如下图1所示。
（1）老化内部因素内部因素主要是材料自身的组分差异导致。
不同产地生产的沥青组分不同导致抗老化性能有较大差异。
如沥青粘度，沥青粘度越大，氧气扩散进入沥青分子的难度越大，氧化反应越少，则沥青性质变化较小，相反则较大；生产时是否引入改性剂，也有较大影响。
因此，沥青自身的性质必然会影响沥青老化；另外，沥青老化还与在混合料中所处的状态有关，如成型后空隙率和沥青用量等。
（2）老化外部因素沥青作为路面材料同外界环境接触，且在加工、储存、运输和混合料拌和的过程中一直处于较高温度，加快了沥青各组分的变化。
在成型以后，路面长期受外界作用，如日光照射、空气氧化、雨水浸泡、冰雪覆盖、交通负荷等，导致沥青发生挥发、分解、氧化等反应，沥青会逐渐失去粘弹性质产生老化。
3沥青老化试验方法沥青的老化：路面铺筑是受加热作用，路面建成后受自然因素和交通荷载的作用，沥青的技术性能向着不利的方向发生不可逆的变化。
3.1短期老化试验方法短期老化是在混合料施工中由于受热使沥青轻质油分挥发和氧化造成。
沥青混合料老化研究报告
沥青混合料老化研究报告
沥青混合料是道路建设中常用的材料之一，其性能对道路的使用寿命起着至关重要的作用。
然而，随着时间的推移，沥青混合料会发生老化现象，从而降低其性能和耐久性。
因此，对沥青混合料老化行为的研究是非常必要的。
本文通过对沥青混合料老化的实验研究，得出了以下结论。
首先，随着老化时间的增加，沥青混合料的黏度逐渐增加。
黏度是沥青混合料的流动特性的指标，其增加表明沥青的流动性越差。
因此，沥青混合料的老化会导致道路表面的裂缝和损坏。
其次，沥青混合料老化还会导致其抗剪强度的下降。
抗剪强度是衡量沥青混合料抵抗剪切应力的能力的指标，其下降表明材料的结构强度降低。
这将导致道路表面承受交通荷载时发生变形和沉陷。
此外，沥青混合料老化还会引起其失重率的增加。
失重率是指材料在一定温度下失去的质量与初始质量之比，它反映了材料的挥发性。
老化使得沥青混合料中的挥发性成分逐渐减少，从而导致失重率的增加。
最后，老化会使得沥青混合料的渗透性增加。
渗透性是指沥青混合料内部孔隙连接性的指标，其增加表明材料中的孔隙变得更多且更连通。
这将导致材料吸水性增加，进而引发道路表面的水损坏。
综上所述，沥青混合料老化会导致黏度增加、抗剪强度下降、
失重率增加和渗透性增加等不良变化，从而对道路使用寿命带来负面影响。
因此，在沥青混合料的设计和施工中，应确保材料的质量和使用年限，以提高道路的耐久性和使用寿命。
沥青老化分析报告
沥青老化分析报告沥青路面经长期使用后,沥青受到阳光作用,产生老化,油份减少,低分子聚合成高分子。
沥青质量增加,针入度降低,脆性增加。
我地区海拔高、空气稀薄、紫外线辐射强烈,地区地域辽阔、地质地貌复杂,这不仅使得公路建设呈现复杂化和多样化的特点,而且强烈的紫外线辐射容易造成沥青路面迅速老化,再加上地区高寒、干旱、风沙盐碱等自然环境的综合作用,容易使路面产生裂缝、坑槽、松散等病害,严重影响了沥青路面的使用寿命。
原路面概况:省道S309线康苏至乌鲁克恰提三级公路改建工程。
本工程1996年9月开工至1998年10月竣工。
路线设计情况:该段路线的设计按山岭重丘三级公路标准进行,桥涵荷载汽-20、挂-100,设计行车时速30km。
平曲线最小半径65m。
路线最大纵坡7%,最短坡长100米,竖曲线最小半径800/600米。
路基宽度8.50米,路面宽7.0米,路拱横坡路面2%,路肩3%,填方路基边坡1∶1.5。
现路面概况:S309线建成于1998年10月,使用至今对原路面造成不同程度的损害。
第一:行车荷载的影响。
大型超载车辆正常在行车道驾驶,使得沥青路面的渠化现象非常突出,随着大型超载车辆荷载作用次数增加,行车道车辆轮迹处进一步压实并逐渐形成不同程度的车辙。
第二:原路基不稳定。
路线主要是山岭区,降水量较大,施工时就地取材,土质不良,含水过多,造成路基湿软,强度下降。
路基含水量较大的路段内会形成一定数量的冰晶水。
这时,土基因含水量偏大而出现弹软。
有行车荷载的作用时,路面就会凹凸不平,路面表面的裂缝内出现湿痕,这样就形成了翻浆。
有些路段处于丘陵低洼、河谷处,地基土天然含水量较高,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,水的渗透破坏。
路表、边坡等渗水,使局部路基受到水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝,另外填料若为弱膨胀土,如施工中未做处理,渗水后含水量变化,产生裂缝、推移。
路面老化原因:由于阳光和紫外线照射,车轮碾压等符合作用,使沥青路表面的沥青会逐渐老化以至变硬、变脆而失去原有的弹性和对石子骨料的黏结力,同时随着交通的荷载与强度不断增入,路面开裂与石子脱落就会出现,一旦这些现象出现而未能及时采取切实可行的措施路况就会越来越恶化,在自然因素的作用下使沥青混合料不断老化,从而过早的达到其设计的使用寿命。
橡胶沥青老化实验报告
一、实验背景橡胶沥青作为一种新型路面材料，具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等优异性能，是较为理想的环保型路面材料。
然而，橡胶沥青在使用过程中也会受到环境因素的影响，如紫外线、热老化等，导致其性能发生变化，影响路面的使用性能和耐久性。
为了研究橡胶沥青的老化特性，本实验采用室内模拟老化实验方法，对橡胶沥青进行热老化和光老化实验，并对其性能变化进行分析。
二、实验目的1. 研究橡胶沥青在热老化和光老化条件下的性能变化。
2. 评估橡胶沥青的老化程度对路面性能的影响。
3. 为橡胶沥青路面设计提供理论依据。
三、实验材料与设备1. 实验材料：橡胶沥青、橡胶粉、基质沥青等。
2. 实验设备：老化箱、高温箱、电子天平、沥青针入度仪、软化点测定仪、延度测定仪等。
四、实验方法1. 热老化实验：将橡胶沥青样品放入老化箱，设定老化温度（如70℃）和时间（如48小时），进行热老化处理。
2. 光老化实验：将橡胶沥青样品放入老化箱，设定老化温度（如70℃）和光照强度，进行光老化处理。
3. 性能测试：对老化前后的橡胶沥青样品进行针入度、软化点、延度等性能测试。
五、实验结果与分析1. 热老化实验结果：表1：橡胶沥青热老化前后性能对比| 性能指标 | 热老化前 | 热老化后 || :-------: | :------: | :------: || 针入度 | 70 | 60 || 软化点| 64℃ | 58℃ || 延度 | 40mm | 30mm |由表1可知，橡胶沥青在热老化条件下，针入度、软化点和延度均有所下降，说明热老化导致橡胶沥青的粘弹性能降低。
2. 光老化实验结果：表2：橡胶沥青光老化前后性能对比| 性能指标 | 光老化前 | 光老化后 || :-------: | :------: | :------: || 针入度 | 70 | 65 || 软化点| 64℃ | 62℃ || 延度 | 40mm | 35mm |由表2可知，橡胶沥青在光老化条件下，针入度、软化点和延度均有所下降，说明光老化同样导致橡胶沥青的粘弹性能降低。
沥青老化质量损失报告
沥青老化质量损失报告沥青老化质量损失报告沥青是一种常用的道路材料，广泛应用于公路、马路和其他交通场所的建设中。
然而，长期暴露在自然环境中的沥青会随着时间的推移发生老化，导致其质量下降。
沥青老化质量损失对道路的稳定性和寿命造成了重大影响。
进行沥青老化质量损失的评估和研究对于道路建设和维护至关重要。
在本文中，我们将全面评估沥青老化质量损失，并根据深度和广度的要求，向您介绍沥青老化的现象、原因、评估方法及其对道路的影响。
一、沥青老化的现象1. 表面裂缝沥青老化后，其表面容易出现裂缝。
这是由于沥青中的胶质物质逐渐分解，使得沥青变得脆弱，无法有效地抵抗外部应力和温度变化。
2. 色泽变深沥青老化后，其颜色逐渐变深。
这是由于老化过程中产生的化学反应使得沥青中的有机物质发生变化，导致颜色发生变化。
3. 抗剪切性能下降沥青老化后，其抗剪切性能明显下降。
这是由于老化过程中沥青中的胶质物质逐渐失去了粘结力，导致沥青在受力时容易发生位移和破坏。
二、沥青老化的原因1. 紫外线照射紫外线是沥青老化的主要原因之一。
长期暴露在太阳光下的沥青会受到紫外线的照射，使得沥青中的胶质物质逐渐分解，导致老化。
2. 温度变化温度的急剧变化也会加速沥青的老化过程。
高温会使沥青软化，增加其流动性，从而减少其粘结能力；而低温则会使沥青变得脆弱，易于破裂。
3. 化学反应沥青中的有机物质与氧气、水分和其他化学物质发生反应，会导致沥青的老化。
这些化学反应会使沥青中的胶质物质逐渐分解和溶解。
三、沥青老化质量损失的评估方法1. 高斯老化模型高斯老化模型是评估沥青老化质量损失的一种常用方法。
该模型基于沥青老化的主要因素，使用数学函数来描述沥青老化的过程，并计算出沥青的老化程度。
2. 动态剪切流变仪动态剪切流变仪是评估沥青抗剪切性能的重要工具。
该仪器可以模拟实际交通场所对沥青的应力状态，并测量沥青在不同温度下的变形和破坏性能，从而评估沥青老化对其抗剪切性能的影响。
《基于分子动力学模拟的沥青老化动态变化机理研究》范文
《基于分子动力学模拟的沥青老化动态变化机理研究》篇一一、引言沥青作为道路建设中的关键材料，其性能的好坏直接影响着道路的耐用性和安全性。
沥青在使用过程中会出现老化现象，严重影响其使用性能。
为了研究沥青老化的动态变化机理，本研究采用分子动力学模拟的方法，以期从微观层面揭示沥青老化的过程及机制。
二、研究背景与意义沥青老化的研究对于提高道路建设质量具有重要意义。
然而，传统的实验方法难以从微观角度揭示沥青老化的本质过程。
近年来，随着计算机科学和材料科学的发展，分子动力学模拟作为一种有效的研究手段，被广泛应用于材料科学研究。
因此，本研究采用分子动力学模拟的方法，从微观角度研究沥青老化的动态变化机理，有助于深入理解沥青老化的本质过程，为提高沥青材料性能提供理论依据。
三、研究方法本研究采用分子动力学模拟的方法，构建沥青分子模型，并通过模拟不同条件下的沥青老化过程，分析其动态变化机理。
具体步骤如下：1. 构建沥青分子模型。
根据沥青的化学成分和结构特点，构建合理的沥青分子模型。
2. 设置模拟条件。
根据实际情况，设置不同的温度、压力、光照等条件，模拟沥青老化的过程。
3. 运行模拟。
运用分子动力学软件，对构建的沥青分子模型进行模拟，记录沥青分子的运动轨迹和相互作用。
4. 数据分析。
对模拟结果进行数据分析，揭示沥青老化的动态变化机理。
四、研究结果通过分子动力学模拟，我们得到了以下结果：1. 沥青分子在老化过程中的运动轨迹和相互作用。
我们发现，沥青分子在老化过程中会发生链断裂、交联等反应，导致分子结构和性能发生变化。
2. 不同条件对沥青老化的影响。
我们发现，温度、压力、光照等条件对沥青老化过程有显著影响，不同条件下的沥青老化过程存在差异。
3. 沥青老化的动态变化机理。
通过数据分析，我们揭示了沥青老化的动态变化机理，包括分子链断裂、交联反应、氧化反应等过程。
五、讨论根据研究结果，我们进一步讨论了沥青老化的影响因素和机理。
我们认为，沥青老化的过程是复杂的，受到多种因素的影响。
沥青老化的原因及特征
沥青老化的原因及特征1．沥青老化的机理沥青“老化”是指沥青从炼油厂被炼制出来后，在储存、运输、施工及使用过程中，由于长时间暴露在空气中，在环境因素如受热、氧气、阳光和水的作用下，会发生一系列的挥发、氧化、聚合，乃至沥青内部结构发生变化，同时发生性质变化，导致路用性能劣化的过程。
沥青老化是一个逐渐发生的过程，它的速率直接影响路面的使用寿命，因而是影响沥青路面耐久性的主要因素。
2．运输、储存、加热过程中的老化沥青自从炼油厂炼制出来以后，直至拌制沥青混合料之前，一直装在保温的沥青罐内，沥青的热态储存、热态运输、在储油罐内预热、配油釜内调配等过程，往往经历很长的时间。
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。
在这个时期，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，降低粘结性：②储罐表面的沥青与空气接触，与空气中的氧气会发生一些聚合反应，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。
由于这段时间内沥青还储存在储油罐中，沥青的数量多、深度大，接触加热源及空气的面积较小，所以老化并不会很严重。
试验证明，如果沥青是被密闭封存的，并且不再加热，以冷态储存，可以储存许多年也不会有明显的老化。
沥青从炼油厂到拌和厂的加热温度一般在170℃左右。
由于油罐封闭，接触宅气面积小，所以这一阶段沥青的技术性能几乎没有变化，因此在运输过程中沥青几乎不发生老化。
3、加热拌和及铺筑中的老化沥青最主要也是最常规的使用方式，是采用热拌沥青混合料的施工方式，此时沥青将经历一个比储存过程严重得多的老化过程。
拌和过程中的老化是最重要的，通常称之为热老化。
沥青在拌和机内与热矿料混合，矿料温度一般高达160一180℃，直接影响到沥青的氧化和组分挥发。
除了加热温度影响外，拌和时间、沥青用量也会影响拌和过程中沥青的老化。
吴传海——第四届沥青材料国际学术会议汇报
美国西北部的西雅图港口
Seattle port in northwest of US
北美岩沥青使用方法 Usage of Gilsonite
人工投放时采用塑料包装 the use of plastic packaging when released manually
机械投放时采用水泥粉罐泵送 the use of cement tank pump when released mechanically
北美岩沥青应用 Application of Gilsonite
挪威首都Oslo的高轮压重载道路 High wheel pressure and heavy-traffic roads in Oslo , the capital of Norway
澳大利亚的新南威尔士州高轮压重载道路
High wheel pressure and heavy-traffic roads in New South Wales, Australia 美国新泽西收费公路 Turnpike in New Jersey, US （北美岩沥青应用成功最典型案例之一） the most typical case of successful application of Gilsonite
第四届沥青材料国际学术会议
北美岩沥青 微观改性机理与路用性能 Micro-analysis of Modification Mechanism and Pavement Performance of Gilsonite 汇报人：吴传海 博士 Reporter: Dr. Wu Chuanhai
报告内容 contents
1.0 0.8
波数 cm
基质沥青+12%岩沥青 matrix asphalt +12% Gilsonite
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
汇报人：王博雅
摘要
在查阅相关文献基础上，综述了研究沥青老化目的，老化的机理及其影响因素，最后还对沥青的长期和短期 老化实验进行了研究。认为，在沥青的摊铺和路面实际使用中沥青老化对其都是有十分重要影响，因此我们必须
认真分析该过程；老化的影响因素主要有大气，日照，温度，雨雪，环境以及交通强度等因素，其老化机理主要
青膜较薄；能够连续鼓入热空气，以加速老化，使实验时间缩短为75min；并且实验精度更高。
图3
3.2 PAV压力实验
沥青加速老化实验法（PAV）是用高温和压缩的空气对沥青进行加速老化的实验方法，目的是模拟沥青在道
路使用过程中发生的长期氧化老化。PAV方法的唯一目的是准备老化的胶结料，用作进一步实验和Superp ave（高性能沥青路面）胶结料评估。
释放压力，并对老化试样进行真空脱气。将盘和盘架取出后放在设定好温度的烘箱中加热，并且对真空烘箱 预热，最后从烘箱中取出盘，将含有单一样品的盘中热的残留物单独倒入容器中。刮完最后一个盘后，将容
器转移至真空烘箱中。将真空烘箱设定好温度加热，最后以加热前后质量损失、针入度比和25度、15度的延
度值来作为评价指标。
沥青路面在施工过程中不可避免的要对沥青进行反复加热，铺筑好的沥青路面长期处于大自然中，也要受到
阳光特别是紫外线等自然因素的作用，这些均会使沥青性质发生变化，产生老化现象，导致沥青路用性能的衰减。 老化的沥青路面变形能力下降，路面在温度和荷载作用下容易开裂，特别是容易产生网状裂缝，从而导致水分下
渗数量增加，加剧路面破坏，缩短沥青路面使用寿命。因此，我们要研究沥青老化的过程，帮助我们更好的进行
2.2沥青老化的影响因素
（1）热的影响。热能加速沥青分子的运动，除了引起沥青的蒸发外，还能促进沥青化学反应的加速，最终导致 沥青技术性质的降低。 （2）氧的影响。空气中氧在加热的条件下，能促使沥青组分对其吸收，并产生脱氢作用，使沥青的组分发生移 行。（如芳香分转变为胶质，胶质转变为沥青质） （3）光的影响。日光特别是紫外线对沥青照射后，能产生光化学反应，促进氧化速率加快，使沥青中羰基、羟 基、和碳氧基等基团增加。 （4）水的影响。水在与光、氧、热的共同作用下，能起到催化剂的作用。
氧化、挥发、吸附、聚合、团聚、和断裂；沥青长期老化和短期老化实验我们分别采用的是PAV压力容器实验和 RTFOT滚动薄膜烘箱实验方法进行研究。
1
研究沥青老化目的
C
ONTENTS
2
探究沥青老化机理和影响因素
目 录
3
探究短期老化和长期老化过程
1. 研究沥青老化目的
什么是沥青老化？沥青老化是指沥青在各种外在条件的综合作用下，发生“不可逆”的化学变化，导致路用 性能的不断劣化，这种“变化”称为老化。
图4
参考文献
[1] Mohamed Ali Dhalaan. Characterization and Design of Recycled Asphalt concrete Mixture using
Indirect Tensile Test Methods [D]. The university of Texas at Austin ,1982.
[2] Kefah Muhammad Abdul-rahman Recycling of Deteriorated Asphalt Pavements [D]. University of Petrolaum and Minerals,Civil engineering,1985. [3] Meng Liu The Effects of Asphalt Fractional Composition on Properties [D]. Texas A&M University, 1996 [4] 陈华鑫 ,陈拴发，王秉纲. 基质沥青老化行为与老化机理 [J]. 山东大学学报（工学报），2009,39（2）： 125-131.Huan-xin Chen ,Shuan-fa Chen, Bing-Bang Wang. The aging behavior and mechanism of base asphalts [J] .Journal of Shandong University (Engineering Science),2009,39(2):125-131. [5]M.S. Cortizo,rsen,H.Bianchetto,et aL Effect of thermal degradation of SBS copolymers during the aging of modified asphalts [J]. polymer Degradation and Stability,2004 (86):275-282
3 沥青短期和长期老化实验
3.1薄膜加实验
该实验又称薄膜烘箱实验，实验方法是将50g沥青试样盛于内径139.7mm、深为9.5mm的铝皿中，使沥青成
为厚约为3mm的薄膜。把沥青薄膜在162到164度的标准烘箱中加热5h,以加热前后质量损失、针入度比和25度 及15度的延度值作为评价指标。后来又发展了旋转薄膜烘箱实验，这种实验方法的优点是试样在垂直旋转，沥
研究（见图2 a），发现沥青经压力老化后出现了羰基C=O和亚砜基S=O，证明了沥青在高温高压下发生了“吸氧”
氧化反应，并且随着老化时间的延长，其氧化反应越来越严重。但是陈华鑫[6]研究团队发现并非老化都会有羰基
和亚砜基出现(见图2 b），压力老化PAV中容易出现，而热老化RTFOT中并没有并没有在1698cm-1和1600cm-1处 出现明显的特征峰。可见在压力老化时更容易出现老化，而单纯的热老化时，更倾向于“脱氢型”氧化反应。
PAV实验的设备系统如图4是由一个压力容器、压力控制设备、温度控制设备、压力与温度测量设备和温度与
压力记录系统组成。 实验方法是将TFOT盘放在天平上，向盘中加入49.5到50.5g的沥青，摊铺盛约3.2mm厚的沥青膜。将装有
样品的盘放在盘架上然后将其放入压力容器中，关闭容器，设置容器内部的压力和温度，老化结束后放空阀
比例的上升，并且沥青逐渐由溶胶转变成凝胶。沥青的这种温度敏感易挥发性，可采用薄膜烘箱老化试验来研究和 验证，研究老化后沥青质量的损失情况。其次，闪点也可以在一定程度上表征沥青的这种挥发性，闪点越低越容
易挥发，因此各标准例如ASTM（美国材料试验试验协会）和AASHTO(美国国有公路运输管理员协会）等都规定了
2.1.4 裂解 改性沥青由于其优异的路用性能而被全世界广泛应用。但是，改性沥青与基质沥青一样存在着老化问题。 而且问题更为复杂的是改性剂在老化过程中发生了怎样的反应，成为各国学者研究的重点之一。
当研究老化改性沥青的流变性和分子量变化时，发现它与老化基质沥青存在非常大的差异。陈华鑫[46]、M.S Cortizo [5]、等采用动态剪切流变仪（DSR）研究老化改性沥青流变性能，改性沥青的流变性及温度敏感性是 由基质沥青和改性剂共同作用结果，基质沥青经老化后由于轻质油的挥发和沥青质的增多导致沥青变硬，流动 性变差，而改性沥青经过老化后流动度反而变好，因此可以证明改性剂在沥青老化过程中出现裂解反应，变成 更小的颗粒，增加了沥青的流动性和温度敏感性。
2.1.1 氧化 目前为止，氧化是被广泛接受的沥青老化机理之一，但是各学者的具体说法也存在不同之处。Mohamed Ali Dhalaan[1]认为沥青氧化分为两种：一是在高温条件下，氧将沥青中轻质组分的氢“脱出”，沥青发生脱氢反应 并生成不饱和键，从而进一步导致聚合反应的发生，生成更高分子量的物质，即树脂转变成沥青质，油分转变成 树脂。二是在常温下，反应比较慢，而且沥青“吸入”氧发生氧化反应，从而生成沥青质、水溶性盐和一些酸。 很多学者通过试验研究证实了沥青老化氧化反应的存在。Meng Liu [3]采用红外光谱对压力老化的沥青进行
Meng Liu [3]采用组分分析法和GPC(溶胶渗透分析法）研究了沥青老化前后的沥青质、极性芳香分、环烷 芳香分的含量及分子量的变化情况，发现环烷芳烃含量下降，而沥青质含量上升，而且新增的极性芳烃和沥青质 的分子量都比原沥青中这些组分的分子量小，因此认为新增的沥青质由芳烃分经聚合而形成的。即沥青老化后沥 青质含量增加，并且分子量也有所提高，因此沥青老化过程存在聚合或团聚反应。
路面的铺筑和保证路面实际使用时路用性能。
2.1沥青老化机理
外因取决于内因，性能的变化主要还是由于内部的组成和结构变化导致的。研究者发现沥青老化前后组分变 化，见图1。沥青老化后，组成上的变化主要是沥青质增多、芳香分的减少。然而组分的变化的原因是什么，对此 各国学者就沥青的老化做了大量的研究工作。目前，关于沥青老化的机理没有统一的定论，Mohamed Ali Dhala an [1]认为沥青的老化主要是因氧化、轻质组分的挥发，以及集料对沥青中组分的选择性吸附或者吸收而造成的。 Kefah Muhammad Abdul-rahman [2]认为沥青老化是氧化和轻质组分的挥发造成的，并认为氧化贯穿于沥青使 用寿命的全过程。各国学者观点虽然存在差异，但是也有相通之处，沥青包括改性沥青的老化并非哪一种单一的 反应，而是包括氧化、挥发、吸附、聚合、团聚、断裂等在内的多种反应的综合结果。
沥青的最低闪点。
轻质组分除了挥发外，还被混合料中的石料选择性的吸收。沥青中的轻质组分被集料吸附如毛细孔内，且吸附
量与集料性能有关，这种吸附不仅减少了有效沥青的量还使得沥青变硬。即导致了沥青质凝胶结构的聚集。
2.1.3 聚合和团聚 在老化沥青中，除了表现出组分比例的增减变化外如油分减少、沥青质增多、还表现分子量的增大，以 及流变性能变化等现象，因此推知沥青的老化还伴随聚合和团聚等反应。
2.1.2 吸附和被吸收
沥青老化过程中，特别是在高温等条件下，轻质组分容易挥发，同时由于沥青混合料中集料与沥青发生较为亲
密的接触，因此轻质组分也容易被集料吸附或者吸收，轻质组分的挥发和被吸收也是很多学者认可的沥青老化机理 之一。