沥青老化方式及时间对沥青性能的影响
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沥青老化性能的两种试验方法的评价
参考文献 : [ 1 ] 沈金安. 沥青及沥青混合料路用性能 [M ]. 北京 :人民交通出版社 ,
2001. [ 2 ] 中华人民共和国交通部. 公路工程沥青及沥青混合料试验规程
(JTJ052 - 2000) [ S ]. 北京 :人民交通出版社 , 2000. [ 3 ] 李立寒. RTFOT与 TFOT对沥青胶结料热老化程度的影响 [ J ]. 石
行了相关的试验 。试验选取了两种不同的道路石油沥青 ,即样品
1#和样品 2# ,其三大指标如表 1所示 。对两个样品分别进行了沥
青薄膜加热试验和沥青旋转薄膜加热试验 ,试验结果如表 2和表
3所示 。
表 1 1#、2#石油沥青样品技术指标
样品
样品 1# 样品 2#
针入度 ( 25℃, 0. 1mm )
250
No. 1
表 2 样品 1#在两种试验条件下老化结果的差异
试验条件
针入度比 (%)
延度 ( 15℃, cm )
质量损失 (%)
TFO T
66. 3
71. 8
0. 06
R TFO T
63. 7
55. 3
0. 11
表 3 样品 2#在两种试验条件下老化结果的差异
试验条件
针入度 (%)
延度 ( 15℃, cm )
沥青旋转薄膜加热试验简称 RTFOT。试验所采用的仪器有 旋转薄膜烘箱 、盛样瓶 (内直径 59. 2mm ) ,温度计及天平等 。试 验方法为 :注入每个盛样瓶 35g ±0. 5g沥青 ,置于烘箱环形架中 的各个瓶位中 ,并以 15 r/m in的速度在垂直方向上转动 。同时以 流速 4000mL /m in的热空气喷入转动着的盛样瓶中的试样中 ,持 续 85m in,烘箱温度保持在 163℃。到达时间后 ,取出盛样瓶 ,待
不同粘度等级的再生剂对老化沥青再生性能的影响
的延 长 ，沥青 的沥青质 含量显著增 加 ，而芳 香分 含量显 著降低 ，饱和分 含量 和胶质 含量 随老 化时 间 的变 化较小 。
１３ 再 生沥青 的制备 ．
废 旧沥青混合 料再 生时 ，一般 是将 旧沥 青混 合料 与新 沥青 、新集料 、再 生剂共 同拌合 。基于
表 ３ 老 化 沥青 的 物 理性 能 和 化 学组 成 老 化 时 问／ ｈ
关键词 老化沥青 再 生 剂 粘 度
老 化沥青 的再生 是废 旧沥青 混合 料再 生利用 的关键 … 。对于 热 再 生 沥 青 混 合 料 一 般 是 利 用
再 生剂恢 复老 化沥青 的性 能 。再 生 剂可 以还原 老
记为 Ｒ ５ Ａ ５和 Ｒ ７ Ａ 、Ｒ ２ Ａ ５，其性 能指标如 表 ２所
１ ４
表 ２ 再 生 剂 性 能指 标
石
油
沥
青
２１ 第 ２ ０ ０年 ４卷
从表 ３中可 以看 出 ，薄膜老化 ２ 、３ ５ｈ ５ｈ和 ５ ｈ ， 青 的针 人 度分 别 为３ ， １ １ １ １ ｍ 后 沥 ０ ０ ２ ，４ ／ ０ ｍ， 对应 的老化程 度分别 为轻度老 化 、中度老化 和重 度老化 。从表 ３中还 可 以看 出 ，随着老化 时 间
２１ ００年 ｌ ２月
石 油 沥 青
ＰＴＯＥ ＭＡＰ Ａ Ｔ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ ＳＨ Ｌ
第２ ４卷第 ６期
不 同粘 度 等 级 的再 生 剂 对 老化 沥青 再 生性 能 的影 响
况 栋梁 余 剑英 蔡正文 宋献 东
１ 武汉理工大学材料学院 （ 汉 武 ４０７ ） ３０ ０ ２ 湖 北 省 赤 壁 市 公 路 管理 局 （ 壁 ４ ７ ０ ） 赤 ３３ ０
氙灯加速老化对沥青混合料性能的影响
第 ２ 卷第 ２ ９ 期
２ １年 ４ ０２ 月
华 东 交 通 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｅａ ｔ Ｃｈ ｎ Ｊ ａ ｔ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ ｆ ｓ ｉａ ｉｏ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓｔ ｙ
Ｖ＿１ ２ Ｎ Ｏ． ０．９ ２ Ａｐｒ， ．２０１ ２
１１１ 沥青 ． ．
基 质 沥 青 采 用 东 海 ＡＨ．０≠ 质 沥青 ，Ｅ改 性 沥青 选 用 重 庆 智 翔 公 司生 产 的热 塑性 树 脂 类 聚 乙烯 ７ ≠ 基 Ｐ
（ Ｅ） Ｐ 改性 沥青 ， 术指 标见 表 １ 技 。
表 １ 沥青 主要技术指标
Ｔａ １ Ｔｅ ｔｎｇｖａｌ ｓｏ ｓ ｂ． ｓｉ ｕｅ ｆａ ｐｈａｔ ｌ
前后马歇尔稳定度和流值的变化分别评价沥青混合料 的高温稳定性和抗紫外光老化能力 。研究不同级配 类型 、 同沥青 、 不 木质素纤维对沥青混合料后对沥青混合料抗 紫外光老化性能的影响 ， 为紫外线辐射强烈 的西部高寒地区的沥青路面设计 和养护提供理论依据和应用指导。
ｌ 沥青 混合料 设计
采 用 的沥 青分 ４ ：Ｅ改 性 沥青 中加 纤 维 （Ｅ 纤维 ）Ｐ 种 Ｐ Ｐ＋ 、Ｅ改 性沥 青 （Ｅ）基 质沥 青加 纤维 （ 维 ）基 质 Ｐ 、 纤 、 沥青 。采用 ３ 种不 同级配 类 型 ： 密级 配沥 青混 合 料 、 开 级配 沥青 混合 料 、 半 开级 配沥青 混 合料 。混 合料 的制
当前对沥青老化的研究 以热老化为主ｎ， 主要研究手段为旋转薄膜烘箱／ 薄膜烘箱 （ Ｔ Ｏ ／Ｆ Ｔ 和 Ｒ Ｆ ＴＴ Ｏ ） 压力 老化试验 （Ａ 。而紫外光老化和热老化机理并不同 ， Ｐ ｖ） 因此有必要对沥青 的紫外光老化进行探讨 。 Ｇｌｔｖ ｏｏ ａ等建 立 了沥青 光 氧老 化 的机 理 雏形 ， 现沥 青 光氧 化 的速 度 取决 于 辐射 类 型 。谭忆 秋 等研 究 了 发
２ １年 ４ ０２ 月
华 东 交 通 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｅａ ｔ Ｃｈ ｎ Ｊ ａ ｔ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ ｆ ｓ ｉａ ｉｏ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓｔ ｙ
Ｖ＿１ ２ Ｎ Ｏ． ０．９ ２ Ａｐｒ， ．２０１ ２
１１１ 沥青 ． ．
基 质 沥 青 采 用 东 海 ＡＨ．０≠ 质 沥青 ，Ｅ改 性 沥青 选 用 重 庆 智 翔 公 司生 产 的热 塑性 树 脂 类 聚 乙烯 ７ ≠ 基 Ｐ
（ Ｅ） Ｐ 改性 沥青 ， 术指 标见 表 １ 技 。
表 １ 沥青 主要技术指标
Ｔａ １ Ｔｅ ｔｎｇｖａｌ ｓｏ ｓ ｂ． ｓｉ ｕｅ ｆａ ｐｈａｔ ｌ
前后马歇尔稳定度和流值的变化分别评价沥青混合料 的高温稳定性和抗紫外光老化能力 。研究不同级配 类型 、 同沥青 、 不 木质素纤维对沥青混合料后对沥青混合料抗 紫外光老化性能的影响 ， 为紫外线辐射强烈 的西部高寒地区的沥青路面设计 和养护提供理论依据和应用指导。
ｌ 沥青 混合料 设计
采 用 的沥 青分 ４ ：Ｅ改 性 沥青 中加 纤 维 （Ｅ 纤维 ）Ｐ 种 Ｐ Ｐ＋ 、Ｅ改 性沥 青 （Ｅ）基 质沥 青加 纤维 （ 维 ）基 质 Ｐ 、 纤 、 沥青 。采用 ３ 种不 同级配 类 型 ： 密级 配沥 青混 合 料 、 开 级配 沥青 混合 料 、 半 开级 配沥青 混 合料 。混 合料 的制
当前对沥青老化的研究 以热老化为主ｎ， 主要研究手段为旋转薄膜烘箱／ 薄膜烘箱 （ Ｔ Ｏ ／Ｆ Ｔ 和 Ｒ Ｆ ＴＴ Ｏ ） 压力 老化试验 （Ａ 。而紫外光老化和热老化机理并不同 ， Ｐ ｖ） 因此有必要对沥青 的紫外光老化进行探讨 。 Ｇｌｔｖ ｏｏ ａ等建 立 了沥青 光 氧老 化 的机 理 雏形 ， 现沥 青 光氧 化 的速 度 取决 于 辐射 类 型 。谭忆 秋 等研 究 了 发
沥青运动粘度
沥青运动粘度1. 介绍沥青是一种常用于道路铺设和建筑施工的材料，它具有粘性和可塑性，能够在高温下流动，并在低温下保持稳定。
沥青的粘度是衡量其流动性和变形能力的重要指标。
本文将深入探讨沥青运动粘度的相关概念、影响因素以及测试方法。
2. 沥青运动粘度的定义沥青的运动粘度是指在一定温度下，沥青在外力作用下的流动能力。
它通常使用单位为兆帕秒（MPa·s）或帕秒（Pa·s）。
沥青的运动粘度与温度密切相关，随着温度的升高，沥青的运动粘度会降低，流动性增强。
3. 影响沥青运动粘度的因素沥青运动粘度受多种因素的影响，下面列举了其中的一些重要因素：3.1 温度温度是影响沥青运动粘度的最主要因素。
随着温度的升高，沥青分子的热运动增强，分子间的相互作用力减弱，从而使沥青的流动性增强，运动粘度降低。
3.2 沥青成分沥青的成分对其运动粘度也有很大影响。
不同类型的沥青具有不同的化学成分和分子结构，从而导致其运动粘度的差异。
例如，含有较多沥青ene组分的沥青通常具有较低的运动粘度。
3.3 沥青的老化程度沥青的老化程度也会影响其运动粘度。
随着时间的推移，沥青中的可挥发成分逐渐流失，分子结构发生改变，导致运动粘度增加。
3.4 外界应力外界应力也会对沥青的运动粘度产生影响。
当沥青受到外力作用时，分子间的相互作用力会发生变化，从而影响沥青的流动性。
4. 沥青运动粘度的测试方法为了准确测量沥青的运动粘度，人们开发了多种测试方法。
下面介绍几种常用的测试方法：4.1 旋转粘度法旋转粘度法是一种常用的测量沥青运动粘度的方法。
该方法使用旋转式粘度计，通过测量沥青在一定温度下旋转的粘度计的转速和扭矩来计算沥青的运动粘度。
4.2 高温粘度法高温粘度法是一种适用于高温条件下测量沥青运动粘度的方法。
该方法使用粘度杯将沥青加热至一定温度，然后通过测量沥青在粘度杯内流动所需的时间来计算沥青的运动粘度。
4.3 低温粘度法低温粘度法是一种适用于低温条件下测量沥青运动粘度的方法。
沥青路面的稳定性与耐久性
２１ ０ ２年
第２ ５期
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
Ｏ公路 面的稳定性与耐久性
孙 振华 （ 岢临 高速公 路 建设管 理处 山西 吕梁
０３ ０ ） ３ ６ ０
【 要】 摘 目前世界各 国高等级公路 大多数采 用沥青路面 ， 不仅 因为沥青路 面维修 工作 简单 ， 且可再生利用。本文从 高温稳 定性、 低温抗裂 ｝、 生 水稳定性 、 耐疲 劳稳定性、 抗老化性 能等五种性 能对沥青路面的稳定性和耐久性做 了简单分析介绍。 【 关键词 】 高温稳定性 ； 水稳定性 ； 温抗裂 ； 低 抗疲 劳； 耐老化
沥青路面直接受车辆荷载和大气因素的作用 ， 同时沥青混合料 的 ３ 沥青路面的抗疲劳－ 陛能 物理 、 力学性质受气候 因素与时间 因素 的影响 ， 了保证 路面为车辆 为 沥青 混合料 的疲劳是 材料在荷载重 复作 用下产生不 可恢复 的强 提供稳定 、 耐久 的服务 ， 沥青路面必须具有足够的稳定性和耐久性 ， 高 度 衰减积 累所引起 的一种现象。显然荷载的重复作用次数越 多， 强度 温稳定性 、 温抗裂性 、 稳定性 、 低 水 耐疲 劳稳定性 、 老化 性能等五种 抗 的损伤就越剧烈 ． 它所能够承受的应力或应变值就越小 。 性能 均影 响沥青路面的稳定性和耐久性 。 疲劳寿命用两种方法来表示 ， 即服务寿命和断裂寿命 。服务寿命 为试件能力 降低 到某种预定状态所必须得加载 累积次数 ： 断裂 寿命 为 １ 沥青路 面的温度稳定性 试件完全破 裂所必需 的加载累积次数。 如果试件破坏都被定义为在荷 沥青路 面的温度稳定性包括高温稳定性和低温抗 裂性 。 载重复加载下完全开裂时 ． 则服务寿命与断裂寿命 两者相 等。 １ 沥青路 面的高温稳定性 ） 影响沥青里 面的疲劳 因素 ： 沥青路面 的疲劳寿命 除了受荷 载条件 沥青路面高温 稳定性通常是指 沥青混合料在荷 载作 用下抵抗变 的影响外 ． 收到材料性质和环境变量的影响。 还 形的能力 推移 、 拥挤 、 搓板 、 泛油等现象均 属于沥青路 面稳 定性 不足 １荷载条件 ） 的表现 稳定性不足 的问题 ， 主要出现在高温、 低加荷速率 以及抗剪能 材料的疲劳寿命按不 同的荷载条件测定 如果在全过程 中国荷载 力不足时 ． 即沥青路 面的劲度较低 的情况 。 条件保持不 变 ． 则称为简单荷载 ： 如果按某种 预定形式重 复改 变荷载 高温稳定性 的稳定 问题 主要表现为车辙 。 沥青路面在行车荷载的 条件为复合荷载。 复合荷载包括应力的改变和环境 温度 的改变 。 显然 ， 反复作用下 ． 产生永久变形 的积累而导致路 面出现车辙 ， 轮迹处 沥青 对于相 同的沥青混合料试件 在承受简单荷 载情况下表现 的疲 劳与复 层厚度减薄 ． 消弱了面层及路面结构整体强 度 ． 诱发其他病害 ： 从而 雨 合荷载所变现的疲劳反应是不 同的 天路表排水 不畅 ． 甚至 由于车辙积水导致 车辆漂滑 ． 响高速行车的 影 试件在 承受简单荷载 的情 况下 ． 即使初 始应力和应变 相同 ． 采用 安全 ： 车辆在超车或更换车道时方向失控 ， 响车辆操纵稳定性。 影 可见 的两种不 同的加载模式所得出的疲劳寿命实验结果也是不 同的 这是 车辙 的产生 ． 将严重影响路面 的使用寿命 和服务质量 。 因为在控制应力加载模 式中 ． 材料劲度 时的常量应力不变 ． 实际作用 车辙 主要发生在高温季节 ． 在渠化交通的重交通道路上 当沥青 于试 件的变形就要增加 ： 而在控制应变加 载模式 中． 为了要保持每次 路 面采用半 刚性基层时 ． 车辙主要发生在沥青面层 。根据车辙形成 的 加 载的常量应变不变 ， 作用于试件 的实际应力则应减小 。 起 因． 可分为失稳型车辙 、 结构型车辙 、 型车辙 。 磨耗 ２ 材料性质 ） ２ 沥青路面 的低温抗裂性 ） 沥青混合料 的劲度时影响疲劳寿命 的重要参数 。根据实验 ． 在控 沥青 路面的低温开 裂有两种形式 ： 是由于气温骤 降使 面层收 一 制应力加载模式中 ． 疲劳寿命随混合料劲度 的增加 问增 加 ． 这是 因为 缩 ， 约束 的沥青层 内产生 的温度应力超过沥青混凝土 的抗拉强度 在有 每次加载产生 的应变较小 ． 因此重复作用的次数就多 而在控制应 变 造成开裂 另一种形式是温度疲劳裂缝 ． 沥青混凝土经受长时 间得温 的加载模式 中， 疲劳寿命随混合料劲度的增加而降低 。这是 因为劲度 度循 环． 应力松 弛性能下降 ． 极限拉应力变小 ． 结果在温度应力小 于抗 高 ． 次重复加载 的应力就大 ， 每 疲劳寿命 就减少 。 拉 强度 的情况下产生开裂 切与劲度模量相关的因素都将 直接影响到沥青混合 ： 的疲劳 料 沥青路 面的低温缩裂与温度下降而引起材料 的体积收缩有关 由 寿命 ． 沥青用量 、 如 沥青的种类和稠度 等。 沥青混合料的空隙率对疲劳 于材料受到约束 ， 随温度下降材料不能缩短 ， 则立即产生温度应力 ， 当 寿命 的影 响十分 明显 ． 不论是何种加载模 式 ． 降低 空隙率都能延长混 该应力达 到材料 的抗拉强度时 ． 就会产生裂缝。 温度较高时 ． 混凝 沥青 合料的疲劳 寿命 ． 以， 所 一般密级配合料有较 长的疲 劳寿命 。 土表现出黏弹性性质 ， 温度略有 降低 ． 所产生 的温度应 力将因应力松 弛而消失 。 是在低 温范 围内， 但 沥青混凝土主要表现为弹性 特质。 温度 ４ 沥青 路 面 的 耐 老 化 性 能 应力不会 消失 ． 就有可能产生裂缝 沥青 材料在沥青混合料 的拌合 、 摊铺 、 碾压过程 中以及沥青路 面 ２ 沥 青 路 面 的 水 稳 定 性 的使用过程 中都存在老化问题。在老化过程中一般分为两个 阶段 ． 即 施工过程 中的热化和路面使用过程中的长期 老化 。 沥青路面 的耐久性主要依靠沥青与集料之间的粘附程度 ． 和矿 水 沥青 的老化过程 料 的作用破坏 了沥青与集料之间的粘附性 ． 是影响沥青路 面耐久性 的 沥青的耐久性是影响沥青路面使用质量和寿命的重要 因素 主要因素之一 在我 国 水损 害问题仍是一个 尚未被充分认识的潜在危 路面铺筑时受加 热作用 ．路面建 成后受 自然 因素 和交通荷 载作 险。 用 ．沥青 的技术 性能向着不利 的方 向发生不可逆 的变化 即沥青 的老 沥青路 面水稳定性作用机理 ：沥青路面 的水损坏包括两种过程 ． 化 沥青 老化 的制约 ． 沥青混合料的物理力学性能 随着 时间得 推移逐 首先 ，水浸入沥青黏附性减小 ，导致混合料 的强度和劲度 的减小 ： 其 步降低直至满足不 了交通荷载的要求 次， 水进 入沥青 薄膜和集料之 间， 阻断沥青与集料的相互黏结 ． 由于集 在路面施 工中沥青始终处于高温状态 ． 受热会 产生 短期老化和热 料表面对水 比沥青有更强 的吸 附力 ． 从而使 沥青与集料表 面的接 触面 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 减小 ． 沥青从集料表 面剥落 使 交通等机械应力 的作用而产生长期老化 ． 即使用期老化。 水稳定破坏作用 的主要依据是黏附理论 。 黏附是一种物体 与另一 沥青 的短期老化可分为运输和储备过程 的老化 ． 和过程 的热老 拌 物体 黏结 时的物理作用或分子力作用。 解释沥青与集料之间黏结 理论 化和施工期 的老化三个 阶段 。 包括力学理论 、 化学反应理论 、 表面理论及分 子定向理论等 。 但影 响沥 沥青路 面是沥青材料作结合料作结合料黏结矿料 的黏结力 ． 提高 青 与集料 之间黏结力 的因素包括 ： 沥青 与集料表面 的界面张力 ． 沥青 了混合 料的强度和稳定性 ．使路面的使用质量和耐久性都得 到提 高 与集料的化学组成 ， 沥青黏性 ， 集料 的表面构造 ． 集料 的孔隙率 ． 集料 与水泥混凝土路面相 比 ， 沥青路 面具有 表面平整 、 接缝 、 车舒 适、 无 行 的清洁度及集料 的含水率 ． 集料与沥青拌合时的温度 耐磨 、 振动小 、 噪声低 、 施工期短 、 养护维修简便 、 适宜 （ 下转第 ３ ３页 ） ９
第２ ５期
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
Ｏ公路 面的稳定性与耐久性
孙 振华 （ 岢临 高速公 路 建设管 理处 山西 吕梁
０３ ０ ） ３ ６ ０
【 要】 摘 目前世界各 国高等级公路 大多数采 用沥青路面 ， 不仅 因为沥青路 面维修 工作 简单 ， 且可再生利用。本文从 高温稳 定性、 低温抗裂 ｝、 生 水稳定性 、 耐疲 劳稳定性、 抗老化性 能等五种性 能对沥青路面的稳定性和耐久性做 了简单分析介绍。 【 关键词 】 高温稳定性 ； 水稳定性 ； 温抗裂 ； 低 抗疲 劳； 耐老化
沥青路面直接受车辆荷载和大气因素的作用 ， 同时沥青混合料 的 ３ 沥青路面的抗疲劳－ 陛能 物理 、 力学性质受气候 因素与时间 因素 的影响 ， 了保证 路面为车辆 为 沥青 混合料 的疲劳是 材料在荷载重 复作 用下产生不 可恢复 的强 提供稳定 、 耐久 的服务 ， 沥青路面必须具有足够的稳定性和耐久性 ， 高 度 衰减积 累所引起 的一种现象。显然荷载的重复作用次数越 多， 强度 温稳定性 、 温抗裂性 、 稳定性 、 低 水 耐疲 劳稳定性 、 老化 性能等五种 抗 的损伤就越剧烈 ． 它所能够承受的应力或应变值就越小 。 性能 均影 响沥青路面的稳定性和耐久性 。 疲劳寿命用两种方法来表示 ， 即服务寿命和断裂寿命 。服务寿命 为试件能力 降低 到某种预定状态所必须得加载 累积次数 ： 断裂 寿命 为 １ 沥青路 面的温度稳定性 试件完全破 裂所必需 的加载累积次数。 如果试件破坏都被定义为在荷 沥青路 面的温度稳定性包括高温稳定性和低温抗 裂性 。 载重复加载下完全开裂时 ． 则服务寿命与断裂寿命 两者相 等。 １ 沥青路 面的高温稳定性 ） 影响沥青里 面的疲劳 因素 ： 沥青路面 的疲劳寿命 除了受荷 载条件 沥青路面高温 稳定性通常是指 沥青混合料在荷 载作 用下抵抗变 的影响外 ． 收到材料性质和环境变量的影响。 还 形的能力 推移 、 拥挤 、 搓板 、 泛油等现象均 属于沥青路 面稳 定性 不足 １荷载条件 ） 的表现 稳定性不足 的问题 ， 主要出现在高温、 低加荷速率 以及抗剪能 材料的疲劳寿命按不 同的荷载条件测定 如果在全过程 中国荷载 力不足时 ． 即沥青路 面的劲度较低 的情况 。 条件保持不 变 ． 则称为简单荷载 ： 如果按某种 预定形式重 复改 变荷载 高温稳定性 的稳定 问题 主要表现为车辙 。 沥青路面在行车荷载的 条件为复合荷载。 复合荷载包括应力的改变和环境 温度 的改变 。 显然 ， 反复作用下 ． 产生永久变形 的积累而导致路 面出现车辙 ， 轮迹处 沥青 对于相 同的沥青混合料试件 在承受简单荷 载情况下表现 的疲 劳与复 层厚度减薄 ． 消弱了面层及路面结构整体强 度 ． 诱发其他病害 ： 从而 雨 合荷载所变现的疲劳反应是不 同的 天路表排水 不畅 ． 甚至 由于车辙积水导致 车辆漂滑 ． 响高速行车的 影 试件在 承受简单荷载 的情 况下 ． 即使初 始应力和应变 相同 ． 采用 安全 ： 车辆在超车或更换车道时方向失控 ， 响车辆操纵稳定性。 影 可见 的两种不 同的加载模式所得出的疲劳寿命实验结果也是不 同的 这是 车辙 的产生 ． 将严重影响路面 的使用寿命 和服务质量 。 因为在控制应力加载模 式中 ． 材料劲度 时的常量应力不变 ． 实际作用 车辙 主要发生在高温季节 ． 在渠化交通的重交通道路上 当沥青 于试 件的变形就要增加 ： 而在控制应变加 载模式 中． 为了要保持每次 路 面采用半 刚性基层时 ． 车辙主要发生在沥青面层 。根据车辙形成 的 加 载的常量应变不变 ， 作用于试件 的实际应力则应减小 。 起 因． 可分为失稳型车辙 、 结构型车辙 、 型车辙 。 磨耗 ２ 材料性质 ） ２ 沥青路面 的低温抗裂性 ） 沥青混合料 的劲度时影响疲劳寿命 的重要参数 。根据实验 ． 在控 沥青 路面的低温开 裂有两种形式 ： 是由于气温骤 降使 面层收 一 制应力加载模式中 ． 疲劳寿命随混合料劲度 的增加 问增 加 ． 这是 因为 缩 ， 约束 的沥青层 内产生 的温度应力超过沥青混凝土 的抗拉强度 在有 每次加载产生 的应变较小 ． 因此重复作用的次数就多 而在控制应 变 造成开裂 另一种形式是温度疲劳裂缝 ． 沥青混凝土经受长时 间得温 的加载模式 中， 疲劳寿命随混合料劲度的增加而降低 。这是 因为劲度 度循 环． 应力松 弛性能下降 ． 极限拉应力变小 ． 结果在温度应力小 于抗 高 ． 次重复加载 的应力就大 ， 每 疲劳寿命 就减少 。 拉 强度 的情况下产生开裂 切与劲度模量相关的因素都将 直接影响到沥青混合 ： 的疲劳 料 沥青路 面的低温缩裂与温度下降而引起材料 的体积收缩有关 由 寿命 ． 沥青用量 、 如 沥青的种类和稠度 等。 沥青混合料的空隙率对疲劳 于材料受到约束 ， 随温度下降材料不能缩短 ， 则立即产生温度应力 ， 当 寿命 的影 响十分 明显 ． 不论是何种加载模 式 ． 降低 空隙率都能延长混 该应力达 到材料 的抗拉强度时 ． 就会产生裂缝。 温度较高时 ． 混凝 沥青 合料的疲劳 寿命 ． 以， 所 一般密级配合料有较 长的疲 劳寿命 。 土表现出黏弹性性质 ， 温度略有 降低 ． 所产生 的温度应 力将因应力松 弛而消失 。 是在低 温范 围内， 但 沥青混凝土主要表现为弹性 特质。 温度 ４ 沥青 路 面 的 耐 老 化 性 能 应力不会 消失 ． 就有可能产生裂缝 沥青 材料在沥青混合料 的拌合 、 摊铺 、 碾压过程 中以及沥青路 面 ２ 沥 青 路 面 的 水 稳 定 性 的使用过程 中都存在老化问题。在老化过程中一般分为两个 阶段 ． 即 施工过程 中的热化和路面使用过程中的长期 老化 。 沥青路面 的耐久性主要依靠沥青与集料之间的粘附程度 ． 和矿 水 沥青 的老化过程 料 的作用破坏 了沥青与集料之间的粘附性 ． 是影响沥青路 面耐久性 的 沥青的耐久性是影响沥青路面使用质量和寿命的重要 因素 主要因素之一 在我 国 水损 害问题仍是一个 尚未被充分认识的潜在危 路面铺筑时受加 热作用 ．路面建 成后受 自然 因素 和交通荷 载作 险。 用 ．沥青 的技术 性能向着不利 的方 向发生不可逆 的变化 即沥青 的老 沥青路 面水稳定性作用机理 ：沥青路面 的水损坏包括两种过程 ． 化 沥青 老化 的制约 ． 沥青混合料的物理力学性能 随着 时间得 推移逐 首先 ，水浸入沥青黏附性减小 ，导致混合料 的强度和劲度 的减小 ： 其 步降低直至满足不 了交通荷载的要求 次， 水进 入沥青 薄膜和集料之 间， 阻断沥青与集料的相互黏结 ． 由于集 在路面施 工中沥青始终处于高温状态 ． 受热会 产生 短期老化和热 料表面对水 比沥青有更强 的吸 附力 ． 从而使 沥青与集料表 面的接 触面 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 减小 ． 沥青从集料表 面剥落 使 交通等机械应力 的作用而产生长期老化 ． 即使用期老化。 水稳定破坏作用 的主要依据是黏附理论 。 黏附是一种物体 与另一 沥青 的短期老化可分为运输和储备过程 的老化 ． 和过程 的热老 拌 物体 黏结 时的物理作用或分子力作用。 解释沥青与集料之间黏结 理论 化和施工期 的老化三个 阶段 。 包括力学理论 、 化学反应理论 、 表面理论及分 子定向理论等 。 但影 响沥 沥青路 面是沥青材料作结合料作结合料黏结矿料 的黏结力 ． 提高 青 与集料 之间黏结力 的因素包括 ： 沥青 与集料表面 的界面张力 ． 沥青 了混合 料的强度和稳定性 ．使路面的使用质量和耐久性都得 到提 高 与集料的化学组成 ， 沥青黏性 ， 集料 的表面构造 ． 集料 的孔隙率 ． 集料 与水泥混凝土路面相 比 ， 沥青路 面具有 表面平整 、 接缝 、 车舒 适、 无 行 的清洁度及集料 的含水率 ． 集料与沥青拌合时的温度 耐磨 、 振动小 、 噪声低 、 施工期短 、 养护维修简便 、 适宜 （ 下转第 ３ ３页 ） ９
紫外线老化对沥青性能的影响
Ｅｆｅ ｔ ｆＵｌｒ ｖｏ ｅ ｄ ａ ｉｎ ｏ ｐｈ ｌ ｒｏ ｍ ａ ｃ ｆ ｃｓ ｏ ｔ ａ ｉ ｌｔＲａ ｉ ｔｏ ｎ Ａｓ ａｔＰｅ ｆ ｒ ｎ ｅ
Ｊ ＡＮＧ ｏ ，ＬＩ Ｌｉ ｉｇ ，ＺＨＡＮＧ ｈ ｑ ａ ２，Ｓ Ｉ Ｔａ Ｕ ｐ ｎ Ｚ ｉｕ ｎ ＯＮＧ ｅ ｘａ Ｗ ｎ ｉ
象， 通过 对 比 ３种 沥青 未 老化 的性 能 、 薄膜 烘 箱 老化 后 的性 能和 紫外 线 老 化 后 的性 能 ， 析 不 同 时 间 的 分 紫外 线 老化 对 ３ 沥 青 的性 能影 响 ， 种 以期 为 高寒 、 高
海拔 、 紫外 线地 区 ， 择合 适 的道 路 沥青 材料 和研 强 选 究 提高 沥青 路 面的 长期 性能 提 供依 据 。
［ 摘
要］采用 沥青薄膜加热试验 和紫外线 老化试 验 ， 对沥青 的针 入度 、 软化 点 、 延度 和粘 度等性 能指标 进行
了试验研究 。试验结 果表明 ， 紫外线 老化对重交通道路 沥青 、Ｂ Ｓ Ｒ改性沥 青和 Ｓ Ｓ改性 沥青 的性能 都有影 响 ， Ｂ 但是 相 同条件 的紫外 线老化后 ，Ｂ 改性沥 青的低 温性能最好 。 ＳＳ ［ 关键词］紫外 线老化 ；沥青性 能 ； 路面 ［ 中图分类号］Ｕ４６ ２７ １ ．１ ［ 文献标识 码］Ａ 【 文章编号］１０ — ２５２０ ）４ ０３ — ３ ０２ １０ （０ ６ ０ — ０７ ０
ｓｕ ｉｄ， ｉ ｃｕ ｉ ｇ ｐ ｎ ｔａ ｉｎ， ｏｔｎｎ ｏｎ ， ｄ ｔ ｉ ｎ ｉｃ ｓｔ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｅｆｒ ｎ ｅ ｆ ｔｄ ｅ ｎ ｌｄ ｎ ｅ ｅｒ ｔ ｏ ｓ ｆ ｉｇ ｐ ｉ ｔ ｕｃｉ ｔ ａ ｄ ｖｓ ｏ ｉｙ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｐ ｒｏｍａ ｃ ｓ ｏ ｅ ｌｙ ｈ ａ ｙ ｔａｆｃ ｒａ ｓ ｈ ｌ ， ＢＲ ｄ ｆ ｄ ａ ｐ ａｔａ ｄ Ｓ ｄｆｅ ｓ ｈ ｌ ｗｅ ｅ ｉｆｕ ｎ ｅ ｙ ｕ ｔ ｖｏｅ ｈ － ｅ ｖ ｒ ｆ ｏ ｄ ａ ｐ ａｔ Ｓ ｉ ｍｏ ｉ ｅ ｓ ｈ ｎ ＢＳ ｍｏ ｉ ｄ ａ ｐ ａ ｔ ｒ ｎ ｅ ｃ ｄ ｂ ｌ ａ ｉｌｔｐ ｏ ｉ ｌ ｉ ｌ ｒ
道路沥青老化性状分析及评价
第22卷 第4期2005年4月 公 路 交 通 科 技Journal of Highway and T ransportation Research and DevelopmentV ol 122 N o 14 Apr 12005文章编号:1002Ο0268(2005)04Ο0005Ο04收稿日期:2004Ο02Ο19基金项目:国家863计划资助项目(2002AA335100)作者简介:李海军(1969-),男,山东东营人,高级工程师,博士研究生,现从事路面材料方面的研究1道路沥青老化性状分析及评价李海军,黄晓明,曾凡奇(东南大学交通学院,江苏 南京 210096)摘要:分析道路沥青在不同因素影响下的老化机理,以及沥青在老化过程中微观性状的变化特点。
基于表征沥青使用性能的流变力学指标,测试4种道路沥青在不同老化过程中的特征。
在评价沥青耐老化性能方面,提出考虑沥青初始粘度和粘度增加值两种因素的老化指标,以及用温度变化表示的老化沥青低温性能衰变指标。
试验分析得出,不同沥青有不同的耐拌和老化性能、耐使用老化性能,在分析当地气候、交通特点,选择使用沥青标号品种的同时,应考虑到沥青不同使用条件下抗老化性能的差异。
关键词:道路工程;沥青老化性状;SHRP 方法;评价中图分类号:U414 文献标识码:AAnalysis and Evaluation of Aging Behavior of Road AsphaltLI Hai Οjun ,H UANG Xiao Οming ,ZENG Fan Οqi(T ransportation C ollege S outheast University ,Jiangsu Nanjing 210096,China )Abstract :This paper analyzed the aging mechanism and microcosmic character of road asphalt under different in fluence factor ,and m oreover ,different characters of four kinds aging asphalt were tested based on rheologic property of asphalt pavement performance 1T o e 2valuate anti Οageing property of asphalt ,an aging index considering asphalt original viscidity and increased viscidity of aged asphalt were put forward 1The results indicate that different asphalt has different anti Οaging properties in mixing cycle and in service life 1S o when choosing the grade and the breed of road asphalt ,not only the climate and traffic characteristics but als o the different performance of dif 2ferent asphalt on anti Οaging behaviour should be considered 1K ey words :R oad engineering ;Character of aging asphalt ;SHRP ’method ;Evaluation0 引言沥青性质随时间而变化的现象,称为沥青的老化。
老化程度对硅藻土改性沥青混合料低温性能的影响研究
关 键 词 ：公路 ； 硅 藻 土 ；沥青 混 合 料 ； 短 期 老 化 ；长 期 老 化 ；低 温 性 能 中 图分 类 号 ： Ｕ４ １ ６ ． ２ １ ７ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ —２ ６ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ２ —０ １ ０ ７ —０ ４
表 ｓ 克拉玛依 １ １ ０ 沥青 混 合 料 低 温 弯 曲试 验 结 果
从表 ３ ～５可 以看 出 ：
土掺 量 的增加 逐渐增 大 ， 硅藻 土 掺 量为 １ ３ ～１ ４ 时 弯拉 强度达 到峰 值 ， 之 后 随 着硅 藻 土掺 量 的进 一
（ １ ）相 同标 号沥青 混合 料 的弯拉 强度 随着硅 藻
硅 藻 土 是 由单 细 胞 水 生植 物 硅 藻 长 年 累 月沉
将 经过 拌 和 的 松 散 沥 青 混 合 料 再 进 行 一 次 加 速 老
化 。长期 老 化模 拟 方 法有 加 压 氧 化 （ Ｐ ＶＡ） 、 延 时 烘
积， 体 内原 生质 分解 ， 以硅 酸 为主要 成 分 的遗壳 成层
沥 青 种类 弯 拉强 度 比 弯 拉 应 变 比 劲 度 模 量 比 弯拉 强 度 比
１ ． １ ８
弯拉应变 比
０．７ ４
劲 度 模 量 比
１ ．６ ３
１． ４ ３ １． ２ ８ １． ５１ １． ４ ０
０． ８１ Ｏ． ８７
Ｏ． ９２ ０．９ ４ ０． ８６
验、 受 限制应 力试 验 、 三 点弯 曲 Ｊ积分 试 验 、 Ｃ 积 分 试验 、 收缩 系数试 验和应 力松 弛试验 等 。其 中 ， 低 温
表３ 中海 ７ ０ 沥青 混 合 料 低 温 弯 曲试 验 结 果
表 ｓ 克拉玛依 １ １ ０ 沥青 混 合 料 低 温 弯 曲试 验 结 果
从表 ３ ～５可 以看 出 ：
土掺 量 的增加 逐渐增 大 ， 硅藻 土 掺 量为 １ ３ ～１ ４ 时 弯拉 强度达 到峰 值 ， 之 后 随 着硅 藻 土掺 量 的进 一
（ １ ）相 同标 号沥青 混合 料 的弯拉 强度 随着硅 藻
硅 藻 土 是 由单 细 胞 水 生植 物 硅 藻 长 年 累 月沉
将 经过 拌 和 的 松 散 沥 青 混 合 料 再 进 行 一 次 加 速 老
化 。长期 老 化模 拟 方 法有 加 压 氧 化 （ Ｐ ＶＡ） 、 延 时 烘
积， 体 内原 生质 分解 ， 以硅 酸 为主要 成 分 的遗壳 成层
沥 青 种类 弯 拉强 度 比 弯 拉 应 变 比 劲 度 模 量 比 弯拉 强 度 比
１ ． １ ８
弯拉应变 比
０．７ ４
劲 度 模 量 比
１ ．６ ３
１． ４ ３ １． ２ ８ １． ５１ １． ４ ０
０． ８１ Ｏ． ８７
Ｏ． ９２ ０．９ ４ ０． ８６
验、 受 限制应 力试 验 、 三 点弯 曲 Ｊ积分 试 验 、 Ｃ 积 分 试验 、 收缩 系数试 验和应 力松 弛试验 等 。其 中 ， 低 温
表３ 中海 ７ ０ 沥青 混 合 料 低 温 弯 曲试 验 结 果
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图 "! 壳牌 $% & 老化方式下粘度比较
图 $! 23453 老化 .’ * ! $ " +,- ! 对比
图 ’! 改性壳牌 $% & 沥青老化粘度比较
图 )! 沥青 /01 老化 .’ * ! $ " +,- ! 对比
图 (! 壳牌 $% & () * 不同老化方式 ! $ " +,- !
图 6! 沥青 2 7 / 老化 .’ * ! $ " +,- ! 对比
时间在很大程度上决定了沥青的性能变化， 在 沥青发生老化的过程中不可缺少。分析沥青样品在 不同老化 时 间 时 不 同 旋 转 速 度 时 的 性 能 变 化， 图 #! 、 图 #4 分别是对壳牌 1$ 2 在 #$$ + ， $5 4 678、 *5 4
图 #$" 沥青 %&’(& 老化 ) #* + ! 值对比
图 "< E*6 老化 &!A H A$ IJK 粘度对比
文献标识码： B
!" 老化方式对沥青性能的影响
不同的老化方式会对沥青会结合料产生一定的 影响， 影响的程度如何， 对于采用的老化模拟方式是 否合理， 需要对沥青的相应指标进行验证。图 & 、 图 " 为 # 种沥青在 &!A H 、 A$ IJK 时， C/D,/ 和 E*6 这 " 种老化方式下粘度随老化时间的变化曲线。可以 看出， # 种沥青 &!A H 时的粘度有明显差别， 处于不 同的老化水平， 随老化时间的增加， 粘度值有所增 加， 增加速度也有所差异， 从此可以判断出沥青品种
图 03! ’()*( / +,- 沥青不同老化时间 ! $ " $%& ! 变化 图 01! ’()*( 不同老化时间 ! $ " $%& ! 变化
律基本吻合， 但是不同的老化方式， ! $ " $%& ! 的变 化幅度并不一致， ’()*( 老化开始增长比较快， 但 随后逐渐平缓； 而 +,- 老化则是开始增长也比较 快， 随着老化时间的延长， 增长幅度更大； ’()*( / +,- 老化随老化时间的增长， 一直表现出比较高的 增长趋势； 可见短期老化和长期老化机理比较一致， 它们只是随着老化的深入对沥青影响程度不同。 但是， 沥青低温性能随老化时间的变化却呈现 不同的特点。表 0 为 4 种沥青在不同老化阶段 5 1 6 和 5 03 6 时的低温劲度 # 以及蠕变速率 $ 值。 其低温劲度曲线见图 07 、 图 #8 。蠕变速率 $ 值的
图 ##" 沥青 %&’(& 老化 ) #* + " 值对比
图 #!" #$$ + 下不同的旋转速度沥青粘度
图 #*" 沥青 ,-. 老化 ) #/ + ! 值对比
图 #4" #04 + 下不同的旋转速度沥青粘度
通过以上分析表明， 布氏旋转粘度 （ %.） 试验可 以初步判别沥青结合料性能之间的差异， 可用来作 为评价沥青老化性能以及预测沥青老化规律指标。
后， 增加量更小， 甚至几乎不发生变化。 由此认识到， 较高的低温 （如 5 1 6） 有利于判 断沥青的老化程度， 不利于区分不同沥青的低温性 能。而较低的低温 （ 如 5 03 6 ） 则不利于判断同一 ! ! （ 下转第 03 页）
! 08
湖 南 交 通 科 技
"# 卷
甚至不满足测试的条件， 但在同一温度下随老化时 间的增加 ! $ " $%& ! 的值也随之增大， 而且从图中的 +,- 老化以及 ’(. 变化趋势可以看到 ’()*( 老化、 )*( / +,- 老 化 " 种 方 式 下， 沥 青 测 试 指 标 !$ " $%&!变化趋势基本一致， 这与常规指标老化的变化规
王 < 鹏& ， 曾凡奇" ， 郭成超&
（ &9 郑州大学 环水学院， 河南 郑州< #A$$$" ； "9 河南省交通基本建设质量检测监督站， 河南 郑州< #A$$A" ）
< < 摘< 要： 老化是沥青使用过程不可避免要经历的过程， 老化将导致沥青逐渐硬化变脆开 裂， 不能发挥其原有的作用。试验比较了原样沥青、 短期老化和长期老化沥青及其在不同老化 时间的性能变化， 从而寻求沥青老化方式及时间对沥青性能的影响。 关键词： 沥青老化； 短期老化； 长期老化； 老化时间 < < 中图分类号： (#&# < < 沥青老化的标准分析过程， 就是确定一个模拟 实际状态的老化条件， 使沥青结合料经受模拟生产 过程的短期老化和使用过程的长期老化， 短期老化 采用旋转薄膜烘箱试验 （ C/D,/ ） 来模拟沥青在储 存、 运输及沥青混合料拌和时产生的老化； 长期老化 采用压力老化试验 （ E*6 ） 来模拟沥青在路面使用 中 A F % G 的老化。能够对沥青的抗老化程度进行 比较全面的评价， 从而体现结合沥青老化时的高、 低 温性能， 对于沥青的选择具有重要的指导意义。
第 !" 卷第 # 期 "$$% 年 &" 月
湖 南 交 通 科 技
’()*) +,--().+*/.,) 0+.1)+1 *)2 /1+’),3,45
6789 !" )79 # 2:;9 "$$%
文章编号： &$$=! =##@ （ "$$% ） $#! $$$?! $#
沥青老化方式及时间对沥青性能的影响
原样沥青
! ! 从图 07 、 图 #8 中可以明显看出， 低温劲度 @ 随 老化时间的增加而增加， 但不同的温度其增幅不同。 5 1 6 时， 随老化时间的增加， 低温劲度的变化比较 明显， 但却不利于区分不同沥青的性能； 5 03 6 时， 万方数据 低温劲度的变化则明显地减小； 在 +,- 老化 08 >
下， 经过 /01 老化比经过 23453 老化的更严重， 经 过 23453 老化后再经过 /01 老化最严重。这同粘 万方数据同常规指标结论也基本一致。 度结果比较一致，
!期
王" 鹏， 等： 沥青老化方式及时间对沥青性能的影响"
3
曲线则趋于缓和， 各类沥青在较低温度时区分才比 较明显。
!" 老化时间对沥青性能的影响
图 #0" 沥青 ,-. 老化 ) #/ + " 值对比
" " ! 种沥青在不同的温度条件下， 对应不同的老 化方式弯曲劲度模量 ! 值和蠕变速率 " 值都发生 了变化， 在 %&’(& 和 ,-. 老化条件下， 随着老化时 间的增加， 沥青的 ! 值增大， " 值减小， 老化趋于严 重。对测试的 ! 种沥青， 改性沥青的抗老化性能要 好于原质沥青， 而且改性壳 1$ 2 的抗低温开裂的性 能最好， 泰普克 3$ 2 的性能相对最差。 ! 值的变化比 万方数据 较明显， 可以判断出沥青的低温下性质的不同； "值
以壳牌 1$ 2 为例来说明在不同的老化方式、 不 $ 同温度下随老化时间的 # $ 9:; ! 的变化规律， 图 #< = 图 #/ 分别为： 壳牌 1$ 2 沥青 %&’(& 老化 4/ + 、 <! + 、 1$ + 、 1< + 时在不同老化时间的 # $ $ 9:; ! 变 化； 壳牌 1$ 2 沥青 ,-. 老化 4/ + 、 <! + 、 1$ + 、 1< +、 /* + 时在不同老化时间的 # $ $ 9:; ! 变化； 壳牌 1$ 2 沥青 %&’(& > ,-. 老化 4/ + 、 <! + 、 1$ + 、 1< + 时在不同老化时间的 # $ $ 9:; ! 变化。从图 #< 可 以看出， 随着温度的升高， # $ $ 9:; ! 的值逐渐变小，
的抗老化能力。改性壳 ?$ L 与改性泰 >$ L 抗老化能 力与壳牌 ?$ L 、 泰普克 >$ L 相比稍强一些， 显然改性 后沥青的性质较原质沥青要好， 抵抗老化的性能有 了一定程度的提高。 通过壳牌 ?$ L 和改性壳牌 ?$ L 在 &!A H 、 "$ IJK 下对 E*6、 C/D,/、 C M E 这 ! 种老化方式进行试验 分析， 得出其粘度随老化方式的变化， 结果见图 ! 、 图 #， 其中 E*6、 C/D,/ 老化条件是以原样沥青开 始、 C M E 是以 C/D,/ 老化 =A KNO 后再进行 E*6 老 化。从图中可以看出在相同温度、 相同转速下粘度 随老化时间的增大而增大， 但在相同的时间下， 粘度 随 C/D,/、 E*6、 C M E 老化程度的深入而依次变大， 这说明经过 E*6 老化比经过 C/D,/ 老化的 更 严 重， 经过 C/D,/ 老化后再经过 E*6 老化最严重。 由对同一温度不同老化方式下 ! $ " PNO ! 随老 化时间的变化， 以壳牌 ?$ L 沥青 A= H 、 %# H 不同老 化方式在不同老化时间的 ! $ " PNO ! 变化为例 （见
图 &< C/D,/ 老化 &!A H %） 。可以看出在同一温度下随老化时间的 增加 ! $ " PNO ! 也随之增大， 而且在相同的老化时间
< < 收稿日期： "$$%! $#! "= 万方数据 作者简介： 王< 鹏 （ &>?!! ） ， 女， 讲师， 主要从事路面工程与道路材料的研究。
图 $! 23453 老化 .’ * ! $ " +,- ! 对比
图 ’! 改性壳牌 $% & 沥青老化粘度比较
图 )! 沥青 /01 老化 .’ * ! $ " +,- ! 对比
图 (! 壳牌 $% & () * 不同老化方式 ! $ " +,- !
图 6! 沥青 2 7 / 老化 .’ * ! $ " +,- ! 对比
时间在很大程度上决定了沥青的性能变化， 在 沥青发生老化的过程中不可缺少。分析沥青样品在 不同老化 时 间 时 不 同 旋 转 速 度 时 的 性 能 变 化， 图 #! 、 图 #4 分别是对壳牌 1$ 2 在 #$$ + ， $5 4 678、 *5 4
图 #$" 沥青 %&’(& 老化 ) #* + ! 值对比
图 "< E*6 老化 &!A H A$ IJK 粘度对比
文献标识码： B
!" 老化方式对沥青性能的影响
不同的老化方式会对沥青会结合料产生一定的 影响， 影响的程度如何， 对于采用的老化模拟方式是 否合理， 需要对沥青的相应指标进行验证。图 & 、 图 " 为 # 种沥青在 &!A H 、 A$ IJK 时， C/D,/ 和 E*6 这 " 种老化方式下粘度随老化时间的变化曲线。可以 看出， # 种沥青 &!A H 时的粘度有明显差别， 处于不 同的老化水平， 随老化时间的增加， 粘度值有所增 加， 增加速度也有所差异， 从此可以判断出沥青品种
图 03! ’()*( / +,- 沥青不同老化时间 ! $ " $%& ! 变化 图 01! ’()*( 不同老化时间 ! $ " $%& ! 变化
律基本吻合， 但是不同的老化方式， ! $ " $%& ! 的变 化幅度并不一致， ’()*( 老化开始增长比较快， 但 随后逐渐平缓； 而 +,- 老化则是开始增长也比较 快， 随着老化时间的延长， 增长幅度更大； ’()*( / +,- 老化随老化时间的增长， 一直表现出比较高的 增长趋势； 可见短期老化和长期老化机理比较一致， 它们只是随着老化的深入对沥青影响程度不同。 但是， 沥青低温性能随老化时间的变化却呈现 不同的特点。表 0 为 4 种沥青在不同老化阶段 5 1 6 和 5 03 6 时的低温劲度 # 以及蠕变速率 $ 值。 其低温劲度曲线见图 07 、 图 #8 。蠕变速率 $ 值的
图 ##" 沥青 %&’(& 老化 ) #* + " 值对比
图 #!" #$$ + 下不同的旋转速度沥青粘度
图 #*" 沥青 ,-. 老化 ) #/ + ! 值对比
图 #4" #04 + 下不同的旋转速度沥青粘度
通过以上分析表明， 布氏旋转粘度 （ %.） 试验可 以初步判别沥青结合料性能之间的差异， 可用来作 为评价沥青老化性能以及预测沥青老化规律指标。
后， 增加量更小， 甚至几乎不发生变化。 由此认识到， 较高的低温 （如 5 1 6） 有利于判 断沥青的老化程度， 不利于区分不同沥青的低温性 能。而较低的低温 （ 如 5 03 6 ） 则不利于判断同一 ! ! （ 下转第 03 页）
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甚至不满足测试的条件， 但在同一温度下随老化时 间的增加 ! $ " $%& ! 的值也随之增大， 而且从图中的 +,- 老化以及 ’(. 变化趋势可以看到 ’()*( 老化、 )*( / +,- 老 化 " 种 方 式 下， 沥 青 测 试 指 标 !$ " $%&!变化趋势基本一致， 这与常规指标老化的变化规
王 < 鹏& ， 曾凡奇" ， 郭成超&
（ &9 郑州大学 环水学院， 河南 郑州< #A$$$" ； "9 河南省交通基本建设质量检测监督站， 河南 郑州< #A$$A" ）
< < 摘< 要： 老化是沥青使用过程不可避免要经历的过程， 老化将导致沥青逐渐硬化变脆开 裂， 不能发挥其原有的作用。试验比较了原样沥青、 短期老化和长期老化沥青及其在不同老化 时间的性能变化， 从而寻求沥青老化方式及时间对沥青性能的影响。 关键词： 沥青老化； 短期老化； 长期老化； 老化时间 < < 中图分类号： (#&# < < 沥青老化的标准分析过程， 就是确定一个模拟 实际状态的老化条件， 使沥青结合料经受模拟生产 过程的短期老化和使用过程的长期老化， 短期老化 采用旋转薄膜烘箱试验 （ C/D,/ ） 来模拟沥青在储 存、 运输及沥青混合料拌和时产生的老化； 长期老化 采用压力老化试验 （ E*6 ） 来模拟沥青在路面使用 中 A F % G 的老化。能够对沥青的抗老化程度进行 比较全面的评价， 从而体现结合沥青老化时的高、 低 温性能， 对于沥青的选择具有重要的指导意义。
第 !" 卷第 # 期 "$$% 年 &" 月
湖 南 交 通 科 技
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沥青老化方式及时间对沥青性能的影响
原样沥青
! ! 从图 07 、 图 #8 中可以明显看出， 低温劲度 @ 随 老化时间的增加而增加， 但不同的温度其增幅不同。 5 1 6 时， 随老化时间的增加， 低温劲度的变化比较 明显， 但却不利于区分不同沥青的性能； 5 03 6 时， 万方数据 低温劲度的变化则明显地减小； 在 +,- 老化 08 >
下， 经过 /01 老化比经过 23453 老化的更严重， 经 过 23453 老化后再经过 /01 老化最严重。这同粘 万方数据同常规指标结论也基本一致。 度结果比较一致，
!期
王" 鹏， 等： 沥青老化方式及时间对沥青性能的影响"
3
曲线则趋于缓和， 各类沥青在较低温度时区分才比 较明显。
!" 老化时间对沥青性能的影响
图 #0" 沥青 ,-. 老化 ) #/ + " 值对比
" " ! 种沥青在不同的温度条件下， 对应不同的老 化方式弯曲劲度模量 ! 值和蠕变速率 " 值都发生 了变化， 在 %&’(& 和 ,-. 老化条件下， 随着老化时 间的增加， 沥青的 ! 值增大， " 值减小， 老化趋于严 重。对测试的 ! 种沥青， 改性沥青的抗老化性能要 好于原质沥青， 而且改性壳 1$ 2 的抗低温开裂的性 能最好， 泰普克 3$ 2 的性能相对最差。 ! 值的变化比 万方数据 较明显， 可以判断出沥青的低温下性质的不同； "值
以壳牌 1$ 2 为例来说明在不同的老化方式、 不 $ 同温度下随老化时间的 # $ 9:; ! 的变化规律， 图 #< = 图 #/ 分别为： 壳牌 1$ 2 沥青 %&’(& 老化 4/ + 、 <! + 、 1$ + 、 1< + 时在不同老化时间的 # $ $ 9:; ! 变 化； 壳牌 1$ 2 沥青 ,-. 老化 4/ + 、 <! + 、 1$ + 、 1< +、 /* + 时在不同老化时间的 # $ $ 9:; ! 变化； 壳牌 1$ 2 沥青 %&’(& > ,-. 老化 4/ + 、 <! + 、 1$ + 、 1< + 时在不同老化时间的 # $ $ 9:; ! 变化。从图 #< 可 以看出， 随着温度的升高， # $ $ 9:; ! 的值逐渐变小，
的抗老化能力。改性壳 ?$ L 与改性泰 >$ L 抗老化能 力与壳牌 ?$ L 、 泰普克 >$ L 相比稍强一些， 显然改性 后沥青的性质较原质沥青要好， 抵抗老化的性能有 了一定程度的提高。 通过壳牌 ?$ L 和改性壳牌 ?$ L 在 &!A H 、 "$ IJK 下对 E*6、 C/D,/、 C M E 这 ! 种老化方式进行试验 分析， 得出其粘度随老化方式的变化， 结果见图 ! 、 图 #， 其中 E*6、 C/D,/ 老化条件是以原样沥青开 始、 C M E 是以 C/D,/ 老化 =A KNO 后再进行 E*6 老 化。从图中可以看出在相同温度、 相同转速下粘度 随老化时间的增大而增大， 但在相同的时间下， 粘度 随 C/D,/、 E*6、 C M E 老化程度的深入而依次变大， 这说明经过 E*6 老化比经过 C/D,/ 老化的 更 严 重， 经过 C/D,/ 老化后再经过 E*6 老化最严重。 由对同一温度不同老化方式下 ! $ " PNO ! 随老 化时间的变化， 以壳牌 ?$ L 沥青 A= H 、 %# H 不同老 化方式在不同老化时间的 ! $ " PNO ! 变化为例 （见
图 &< C/D,/ 老化 &!A H %） 。可以看出在同一温度下随老化时间的 增加 ! $ " PNO ! 也随之增大， 而且在相同的老化时间
< < 收稿日期： "$$%! $#! "= 万方数据 作者简介： 王< 鹏 （ &>?!! ） ， 女， 讲师， 主要从事路面工程与道路材料的研究。