公路沥青路面自然老化行为特征
沥青老化指标的分析与研究
沥青老化指标的分析与研究n沥青在贮运、加工、施工及使用过程中，由于长时间地暴露在空气中，在风雨、温度变化等自然条件的作用下，会发生一系列的物理及化学变化，如蒸发、脱氢、缩合、氧化等等。
此时，沥青中除含氧官能团增多外，其它的化学组成也有所变化，最后使沥青逐渐硬化变脆开裂，不能继续发挥其原有的作用。
沥青所表现出的这种胶体结构、理化性质或机械性能的不可逆变化称为老化。
n沥青是由多种极其复杂的碳氢化合物和它们的非金属衍生物组成的混合物，属于热塑性的高分子树脂材料，受热时会发生分解或聚合反应，并改变分子结构和分子量，引起内部化学组分的转化，最后使沥青逐渐硬化变脆开裂，导致性能下降从而不能继续发挥其原有的作用。
沥青混合料中沥青作为骨料的粘结剂，在储存、运输、施工及使用过程中，由于长时间地暴露在空气中，受环境因素如氧气、阳光、水及温度变化等自然条件的作用下，会发生一系列的物理及化学变化，如挥发、氧化、聚合等，乃至沥青内部结构发生变化。
随着组分的慢慢转化，沥青的流动性变小，稠度逐渐增大并变硬，直到粘结料完全失去塑性没有固结矿料的能力，从而导致路面破损严重影响路用性能。
沥青的老化过程n运输、贮存、加热过程中的老化沥青从炼油厂炼制出来以后，直至拌制沥青混合料之前，沥青的热态贮存、热态运输、在储油罐内预热、配油釜内调配等过程，往往要经历很长时间。
在此过程中，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。
这一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，粘结性降低；（2）储油罐表面的沥青与空气接触，与空气中的氧气发生一些聚合反应，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。
由于这一段时间内沥青还贮存在储油罐内，沥青的数量多、深度深，接触加热源及空气的面积较小，所以老化并不严重，一般不予考虑。
沥青路面老化机理及诱因分析
沥青路面老化机理及诱因分析摘要：老化是沥青路面性能劣化的主要原因，本文基于已有实践探究了沥青路面老化机理，以紫外线照射的方式设置加速老化试验，并将其与自然光老化做对比，以针入度、延度及软化点等参数为依据分析老化规律。
研究发现，自然光照射下的沥青老化进程较室内试验更为强烈。
关键词：沥青路面；老化机理；诱因分析1沥青路面光老化1.1沥青路面光老化原理研究发现沥青在紫外线照射下的老化速度较暗处要更快，这一特性也被称为光老化。
当沥青油膜厚度较大时，紫外线在沥青老化中产生的影响主要集中于表面10μm范围内，在更深范围内的沥青老化则受到结构破坏后氧化作用的影响，老化速度相对较慢。
根据自由基理论，沥青光老化速度与氧化产物初始反应速度存在密切关系，在辐射能的刺激下沥青分子将生成自由基，其反应过程如下：其中，为产生初始自由基的速度，影响着光老化速度，并受到紫外线强度的影响。
按照自由基理论进行分析时，沥青老化速度、辐射光强之间不存在正相关性。
这主要是由于沥青厚度差异引起样品辐射吸收能力不同导致的。
沥青材料具有较大辐射能吸收系数，因此经由沥青薄层辐射得到的分布梯度也较大。
根据已有研究，沥青的光老化速度可按照以下经验式确定：其中，x为反应生成的氧化产物量；、n常数；I s为太阳辐射光强。
按照上式也可解释为何太阳辐射光强差异较小，但对应光老化速度相差较大。
1.2沥青路面光老化试验结合我国沥青道路实际运营条件，分别选择室外光老化条件与室内紫外线条件设置试验。
其中室外试验将沥青以均匀摊铺的方式分布铁板上，并固定于房顶，以室外自然光条件照射1年后回收至实验室测定材料性能。
室内试验按照室外自然光试验数据，选择老化当量年时间制定紫外光加速辐射方案，并对老化后材料测定性能。
2光老化后沥青试验性能2.1针入度沥青试样在室内、室外老化试验处理后，不同环境温度下测得针入度指标，当量软化点、针入度指数、A值、K值及脆点。
光老化后的沥青混合料呈现出针入度指数及当量软化点上升、针入度及低温抗裂性下降的变化趋势。
道路沥青老化及影响
道路沥青老化及影响摘要：沥青目前广泛运用在道路工程中，但沥青路面长期暴露在外在环境下，受到许多不同因素，如：紫外线、水分、氧化等影响。
为研究各个因素作用下对沥青老化的影响，在不同沥青老化分类下从物理性质、化学组成结构及老化机理方面进行讨论。
关键词：沥青老化；热氧老化；光氧老化；水老化1背景及研究现状沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑、褐色复杂混合物，物理形态表现为高粘度有机液体，表面呈黑色。
沥青在生产到使用过程中与空气长时间接触，会发生一系列的物理化学变化，如蒸发、脱氢、氧化、缩合等。
此时沥青的物理性能表现为逐渐硬化变脆，在外力作用下极易开裂破碎，不能继续发挥其原有的粘结、密封等作用。
这种受到外界环境影响而导致内部结构、化学性质发生的不可逆转的变化叫作老化。
由于无法将沥青内的成分分化为各个纯净物，对沥青的研究基本是按照族组分分离后分类研究，最常用的方法是将其分为饱和分、芳香分、胶质和沥青质。
自上世纪开始，国内外相关的学者就开始了沥青路面损害的相关研究。
李海军、黄晓明等[1]学者认为在沥青的使用过程中，引起沥青变质、促进沥青老化、影响沥青老化程度的主要原因分别是氧、热以及老化时间的长短。
同时，水、紫外线也是引起沥青老化的重要因素。
根据引起沥青老化的不同原因，可将沥青材料的老化分为热氧老化、光老化及水老化。
2沥青的热氧老化沥青的老化主要发生在与外部环境接触的过程中，主要因素是氧和温度。
在生产到投入使用过程中，沥青就开始发生不同程度的热氧老化反应，目前普遍认为热氧老化可分为三个阶段：第一阶段是生产后的运输和储存环节，该阶段沥青与空气的接触面积很小，热氧老化并不严重；第二阶段是沥青和集料的拌合及摊铺、碾压过程，该过程中拌合沥青温度将达170°C左右，性能指标会剧烈降低并产生严重的热氧老化反应，该阶段是热氧老化的主要阶段；第三阶段是沥青路面铺筑完成后，路面在温度变化、紫外线照射等因素的影响下发生的老化反应，也是老化的主要过程。
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。
浅析重交通道路沥青老化规律及评价方法
１ ９ ２ ・
工 程 科 技
浅析重交通 道路 沥青老化规 律及评价 方法
刘 冰
பைடு நூலகம்
（ 辽 宁省交通规划设计院有 限责任公 司， 辽宁 沈 阳 ｌ １ ０ ０ ０ ５ ） 摘 要： 目前我 省的道路 沥青老化呈现老化现 象 日益严重 。尤其在 重交通环境 下， 道路沥青老化规律在养护工作 中的参数及其 重要 数据十分重要 。主要论述 了道路沥青的短 期热化及性 能改善的老化规律及评价主要方法。沥青路 面作为我 国高速公路 的主要路 面形式 ， 有着独特的无可代替的优点 ： 首先是降噪性好 ， 属于柔性路面 ， 雨天行车安全性能好 。因此获得 了公路使用者的好评 。沥青路 面的老化 程 度加剧会 产生一 系列的公路病 害， 如车辙 、 裂缝等。一旦此种情况加剧得不到有效的控制就会导致公路进行大中修 工程 ， 保证公路 良好 的 使 用性 能。同此而产 生大量的资源性浪费， 引发公路 环境性 污染及社会效益性降低 。所 以沥青公路 老化规律的研究是为沥青公路 维修提
供 必要 性 依 据 的前 提 。
关键词 ： 道路 ； 沥青 ； 老化 ； 评价 ； 方法 沥青是 目前省 内主要使用的一个道路修筑材料 ， 其 主要性 能是 呈加剧状态 。这也说 明沥青老化与温度有着直接 的关 系。 通过温度来 传递 到具体 的道路使用 中来 。 沥青 的性能弱化过程 是一 ３ 沥青 老 化 评 价 方 法 个渐近的过程 ， 主 要 是 由于 短期 的 热化 及 温度 改 变等 原 因 。在 受 到 道路沥青 的老化过程一般按 时间长短分为铺 筑过程 老化和道 外界 自然因素（ 光、 热、 水） 的作用下 ， 沥青 中产生 轻质 油主要成 分减 路使用老化两种老化方式 ， 本文主要研究的方 向是道路使用过程 中 少， 外观 性状有着极大的改变 ， 逐渐硬化 、 脆弱， 针人度降低 ， 软 化点 的老化 。 道路沥青 老化 主要指标主要 以温度性质量损失及针人度和 升高。沥青老化的速度是道路使用寿命的主要参考依据 。在我省 的 延度三项指标为主。 原有标准 中的软化点 以及粘度变化 只能侧面 的 大部分地 区季节交替温度 的变化对 于公路沥青 的老化 过程起 到至 反 映出施工过程 中的铺筑过程变化 。 目前国际上先进 的沥青老化评 关重要的作用。交通量是指在单位时间 内， 通过 道路上 的某一地点 价 方法 是模拟道路使用 老化 过程 中必要 的条件 与温度时行 交叉性 或者某一断面实际参 与交通 的参与者的数量。 又称作交通流量或者 实验 ， 同时综合考虑到永久性变形形成的车 辙等主要公路病害 。 目 流量 。 参与者包括机动车 、 非机动车和行人 ， 因而交通量可分为机动 前我 省沥青路面主要 的病 害产生的原 因是公路 低温条件作 用与长 车交通量 、 非机动车交通量和行 人交通量 。但在 没有特殊说 明的情 时间使用性能与车辆 的剪切性作用综合产生 。 而在实验过程 中考量 况下 ， 交通量都是 指机动车交通量 ， 并且是指单位 时间内双方 向行 沥青在使用过程 中受 到温度与行车作用双重影 响有着一定 的难 度。 驶车辆数量总和。 在具体的公路养护中也是道路等级划分的重要依 所 以， 目前我省 的经济形势下不建议推广此种实验方法 。 据， 同时也是对于路面实际通行能力的评估 方式 。在实际应用 的交 在具体 的老化沥青规 律试验 中 ， 主要 以同样沥青取样 中在交通 通流量 中其表示方法 有小 时平均交通量 、 观测 高峰小时交通量 和设 量 为 ２ ０ ０ ０ ０台次／ ２ ４ 小 时为交通量参考依据以及 ３个不 同老化温度 计小时交通量 。 本 文主要研究的是在 重交通量条件下公路沥青老化 （ １ ２ ０ 、 １ ６ ３ 、 １ ８ ０ Ｔ ： ） 分别对老化 时间进行监测 。在采用 １ ６ ３ ℃、 ５ ｈ 老化 规律及评价方法。 时间的主要沥青指标进行对 比可看到沥青的 老化性能与 其它时 间
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。
沥青路面沥青老化规律及再生技术分析
生沥青。 综上所述，采用添加再生剂的方法能够有效恢 复甚至提高原有沥青的技术性能，而采用添加新沥 青的方法通常仅能制备出与低标号沥青相近技术性 能的再生沥青，因此通常可以同时采用添加再生剂 与新沥青的方法。
５结语
沥青路面的老化破坏主要是由于沥青的老化引 起的。沥青在自然因素和车辆荷载的重复作用下会
万方数据
２０１４年增刊
郝建财：沥青路面沥青老化规律及再生技术分析
一１２９一
路面破坏，是一种比较常用的四个层位的沥青混合料中抽提出来的沥
其是胶质的含量增加最为明显，使用年限为１０年的 老化沥青的沥青质含量为１５．５％，比原样沥青的
３．７％增加了３倍多，而沥青质的含量增加较为缓
过程中极易转化为延性较差的沥青质组分；芳香分
是决定沥青延度最关键的指标；饱和分是一种非极
。
原样沥青
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７年老化沥青 １０年老化沥青
１４
性小分子，通常较为稳定。
自然因素和车辆荷载作用会引起沥青发生氧 化、缩合作用，进而导致沥青组分发生变化，主要表 现为油分含量降低，沥青质和胶质含量增加。沥青 中的油分分子量较小，但氧化缩合作用会增大油分 中芳香烃的分子量，使其逐渐转变为胶质，然后再转
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（４）沥青质含量与软沥青含量在适当范围。 国内通常采用对再生沥青的三大指标来评价其 再生剂和新沥青的添加量，对再生沥青进行设计。 ４再生沥青技术分析 沥青再生技术目前主要有三种方法来恢复老化 沥青的性能：一是添加再生剂；二是添加新沥青；三
沥青老化特性及其对路面耐久性的影响
沥青老化特性及其对路面耐久性的影响摘要：沥青作为沥青路面的结合材料，其老化特性直接影响到沥青路面的耐久性。
文章介绍了沥青老化的机理及老化特性，分析了沥青老化对沥青路面耐久性的影响，提出了如何在沥青路面生产、施工及运营管理等阶段减少沥青老化的建议，对如何提高沥青路面耐久性具有一定的指导意义。
关键词：沥青路面；沥青老化；路面耐久沥青路面凭借其自身优点在我国高等级公路路面形式中占有重要地位，但如何延长沥青路面的使用寿命成为道路工作者的研究重点。
根据多年来的科研与实践发现，良好的路面使用质量不但需要有合理的路面结构及材料组成设计外,而且原材料的性能亦至关重要.对于沥青混合料，虽然沥青占质量的5%左右，但沥青材料的性能直接影响了沥青混合料的路用性能。
在我国，沥青路面早期病害较多导致了使用寿命缩短，除了设计与施工原因外,与沥青结合料的耐老化性能关系密切。
沥青老化是指沥青生产出来后在贮存、运输、施工及路面使用过程中由于长时间暴露于空气中,在环境因素如热、氧、阳光和水的作用下发生的挥发、氧化、分解、聚合等物理化学作用,导致沥青内部分子结构和化学组分发生变化，进而促使沥青物理化学性质劣化的过程。
一般来说，沥青老化后变硬变脆，低温时更容易开裂；老化后的沥青与集料的黏附性大大降低，在水的作用下，沥青混合料极易松散、剥落。
因此，沥青的老化对于沥青路面的长期使用性能有很大的危害，严重影响了沥青路面的耐久性。
1沥青老化机理目前对于沥青老化机理解释主要有两种理论，即组分迁移理论和相容性理论。
组分迁移理论认为，沥青在发生氧化、缩合作用时，总的趋势是小分子量的化合物向大分子量的化合物转化，高活性、高能级的组分向低活性、低能级的组分转移，即低分子化合物向高分子化合物转变。
相容性理论认为，一种沥青能否形成稳定的溶液，不决定于溶质粒径的大小，而决定于溶质（沥青质）在溶剂（软沥青质）中的溶解度和溶剂对溶质的溶解能力。
陈华鑫等对三种基质沥青通过不同老化方法及评价方法, 得出了基质沥青老化通常表现为两种变化趋势:一是饱和分、芳香分等轻组分挥发引起质量损失;二是以氧化为主, 主要是由氧与羰基、亚砜等化学官能团结合实现的。
SBS改性沥青老化特性分析
SBS改性沥青老化特性分析摘要：SBS改性沥青具有优越的使用性能，在公路领域得到大面积的使用，本文基于国内外对SBS改性沥青老化行为研究的现状，从不同角度分析了其老化行为，并通过常规指标和微观指标分析导致SBS改性沥青老化的因素，最后提出了防止改性沥青老化的措施。
关键词：SBS改性沥青；沥青老化；特性分析引言SBS是指由苯乙烯（S）一丁二烯（B）一苯乙烯（S）组成的嵌段共聚物[1]，在体系内部π电子云不能旋转从而使分子链刚性变大，改善了沥青的高温抗车辙性能，主链中的C-C键增加了沥青的弹性使低温抗裂性增强。
SBS改性沥青已经成为公路最常用的沥青种类，但是经过多年的使用下已经发生了老化，影响到了使用功能，因此本文就SBS改性沥青老化特性进行分析，通过了解其老化行为，为改善其功能使用性提出措施。
沥青在使用过程中，受到环境因素和荷载作用的交互影响，会导致沥青内部化学组分流失、分子结构发生变化、物理性能改变。
1 常规试验研究1.1粘度粘度试验是沥青的常规试验之一，在一定条件下沥青的粘度越大，其高温性能越好，SBS改性沥青之中，由于加入了改性剂，在高温之下高聚物依然对沥青中的轻质组分有粘附作用，本文利用布氏粘度计对新沥青和老化沥青进行粘度试验，结果如下图1所示：图1 SBS改性沥青老化粘度从上图可以看出，老化之后SBS改性沥青粘度增大，利用线性回归显示基本符合线性增大模型，Y=2.194X+0.2124，R2>0.97，相关性较好，沥青粘度主要是因为老化过程中轻质油分减少，SBS改性物质发生了团聚，沥青粘度增加容易导致路面产生裂缝。
1.2软化点软化点也是评价沥青高温的指标之一，SBS改性沥青的软化点较高，试验室下测得新沥青软化点为66.1℃，经旋转薄膜烘箱老化后测得结果如下图2所示：图2 SBS改性沥青老化软化点从上述曲线图可以看出，老化之后沥青的软化点增加速度是先变大再减小的趋势，老化之后沥青中的轻质组分减少，改性组分所占比例增加，在轻微老化过程中，对于提高混合料的抗车辙能力具有益处，但是随着老化的加剧，其软化指标增加明显。
沥青路面老化工程实例
沥青路面老化工程实例1.引言1.1 概述沥青路面老化是指路面由于长期受到环境、气候和车辆荷载等因素的影响，使其性能逐渐下降，出现裂缝、坑洞等现象的过程。
随着时间的推移，沥青路面老化问题日益凸显，给道路交通安全和车辆行驶带来了一系列隐患和不便。
因此，对于沥青路面老化问题进行深入研究和解决具有重要意义。
本篇长文主要围绕沥青路面老化工程实例展开，通过对老化原因、老化表现以及解决方法和成效评估的分析，旨在揭示沥青路面老化问题的本质，为相关工程实践提供参考和借鉴。
在接下来的章节中，我们将首先介绍沥青路面老化的原因。
这些原因包括但不限于环境因素、气候因素和交通负荷因素等。
其次，我们将详细阐述沥青路面老化的表现形式，如裂缝、坑洞等。
通过对这些表现形式的深入研究，我们可以更好地理解沥青路面老化的过程和特点。
接着，我们将探讨解决沥青路面老化问题的方法和措施。
这些方法包括预防性维护和修复性维护等，旨在延缓和修复沥青路面老化带来的损害。
我们将介绍这些方法的具体操作步骤，并重点评估其在实际工程中的成效。
最后，我们将对解决方法的成效进行评估。
通过对工程实例的调研和数据分析，我们将形成一套科学的评估体系，用于评价解决沥青路面老化问题的方法的有效性和可操作性。
这将为以后的类似工程提供宝贵的经验和指导。
通过本篇长文的撰写，我们希望能够全面、系统地探讨沥青路面老化问题，为相关工程实践提供科学依据和解决思路。
随着人们对道路交通质量要求的不断提高，我们相信通过不断探索和创新，可以改善和解决沥青路面老化问题，提高道路交通的安全性和舒适性。
1.2文章结构文章结构部分在本篇长文中，将对沥青路面的老化现象进行详细的描述和分析。
文章分为引言、正文和结论三部分。
引言部分首先概述了本文要讨论的内容，即沥青路面老化工程实例。
其次，介绍了文章的结构，明确了各个部分的内容和顺序。
最后，阐述了本文的目的，即通过分析老化现象，探讨解决方法和评估成效，从而对沥青路面老化工程有更深入的理解。
沥青路面老化的试验研究
沥青路面老化的试验研究程耀飞【摘要】针对沥青老化对路面结构的影响,通过短期RTFOT试验,对使用年限、路面深度及空隙率进行研究.结果表明:沥青路面在使用初期的老化最为严重,随后老化速率逐渐降低;路面深度增加时,沥青老化程度降低,面层底部沥青的软化点有所增加;空隙率增加时,沥青老化程度逐渐增加;上面层模量增加时,路面表层的开裂概率随之增加.【期刊名称】《筑路机械与施工机械化》【年(卷),期】2017(034)008【总页数】5页(P89-93)【关键词】空隙率;梯度模量;沥青路面;路面开裂【作者】程耀飞【作者单位】广西桂东高速公路有限公司,广西贵港 530021【正文语种】中文【中图分类】U416.217随着时间的增长，半刚性基层沥青路面会出现不同形式和不同程度的病害，一方面是因为沥青路面设计时的行车荷载的疲劳损伤，另一方面是因为沥青混合料的老化［1⁃2］。
沥青路面老化对高等级公路性能及寿命的影响不容忽视。
沥青性能老化是微观结构改变的宏观表现，国内外已对不同种类沥青的老化机理进行了较多的研究。
王培荔从沥青材料化学组成的角度分析沥青老化机理，并从沥青再生是老化的逆过程出发，讨论旧沥青再生机理和控制指标［3］；刘子兴等针对橡胶沥青的路用性能及其影响因素，通过室内试验研究发现沥青添加胶粉后，其高温、低温及抗疲劳性能均有不同程度的改善［4］；陈华鑫等利用DSR试验描述了老化作用对改性沥青性能的影响，通过傅立叶转换红外线光谱（FTIR）试验和胶凝渗透色谱法（GPC）试验分析了SBS改性沥青的老化机理［5］；叶奋等利用自制的人工强紫外线光源研究了强紫外线辐射对沥青性能的影响，发现强紫外线光对沥青造成非常严重的老化，同时对比分析了不同添加剂及不同掺量对提高沥青抗紫外线光老化性能的作用［6］；王佳妮等分析材料性质变化的化学机理，以动态流变学的手段对比了老化前后沥青的力学行为，运用时温等效原理的失效温度分析沥青聚集态的变化［7］。
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。
沥青老化的原因及特征
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。
沥青老化程度的影响因素分析
时期修建的沥青路面的不同深度处进行取样 ，回
收 沥青 的具 体方 法 是 ：使 用 沥青 混 合 料分 离 机 ，
在旧料 中加人溶剂三氯 乙烯，使 沥青和集料分 离， 再采用减压旋转蒸发仪把三氯 乙烯从沥青中 分离出去。为了提高旧沥青 回收效率 ， 将沥青溶
液在溶 剂 回收仪 中进行 浓 缩 ，控 制 温度 在 ８ ５℃ 以下 ，然后把 浓缩 液倒 人旋 转蒸发 仪 内 ，减压 蒸 发至三 氯 乙烯 全部 蒸发 。 为 了研究 回收沥青 过程对 沥青 各项性 能指标 的影响 ，采用 兰炼 原样 沥青 和兰炼 短期老 化后 的 沥青进 行空 白试验 ，来 分析 回收过 程对沥 青老化 的影响 。具体 做法 为 ：把 矿粉 加人性 能指 标 已知 的沥青 中 ，配 成粉胶 比为 ０ ． ８的沥青胶 浆 ，然后 采 用三 氯 乙烯 溶解 后 回收沥青 ，试验 需要 多次静 置 沉淀 和多次 离心 分离 的过程 ，尽最 大可 能清 除 干 净矿 粉 ，尽 量减 小残 留矿粉对 沥青 性能 指标 的
就会大大降低沥青的延度，而且很小 比例的三氯
乙烯 也会对 沥青 的三大 指标产 生很大 影响 。所 以
在沥青 的抽提回收过程中，一定要尽最大可能清
收稿 日期 ：２ ０ １ ３—１ １— ０ ６ 。 作者简介 ：师晓鸽 （ １ ９ ８ ９ 一） ，女 ，长安大学在读硕士 ，主
评估路面沥青的老化程度。采用有机溶剂从沥青
的老化使 路面材 料 的 回弹模量 有所 提高 ，并且不
外较多采用旋转蒸发器法。旋转蒸发器法通过减 压蒸馏去除溶剂 ， 可以降低蒸馏温度 ，从而降低
了 回收 过程 中沥青 的老化 ¨ ｊ 。在 常 压 下蒸 馏 溶
多年冻土地区路基主要病害及防治措施
多年冻土地区路基主要病害及防治措施一、冻土区公路路面病害发生的原因1.恶劣的自然环境青藏高原海拔高，多年平均气温在零度以下，高原辐射量是内地地区平均的两倍以上。
在恶劣的自然条件下，公路路面沥青老化严重，沥青面层极易变脆变硬，路面开裂、面层裂缝、松散现象严重，在加上高原区域的强烈太阳辐射以及气温急剧变化的影响。
路面病害程度进一步加尉。
2.沥青路面的热吸收率高导致路面下出现融化盘和融化核是导致路面瘸害经过对沥青路面和砂石路面的热吸收的研究分析发现，沥青路面地表反射率要比砂石路面减少15%以上，对太阳辐射的吸收率则高出20%以上，沥青路面温度平均比砂石路面要高出5℃左右，在夏季，沥青路面的温度甚至是砂石路面的五倍以上，正是沥青路面温度要高于公路周边，路面下面的季节性融化层比周边土壤一般会提前20—30天融化，而在冬天，冰冻的时间又会推迟20天左右，路面高温的存在彻底改变了冻土与大气间的热交换条件，打破了地表的热平衡，阻碍了地表面的蒸发过程，形成了路面下面的融化盘。
融化盘内的水分冬季冻结，产生冻胀力，夏季融化，导致地基沉降。
长时间融化盘内水分的汇集会使得融化盘转化为融化不冻核，融化不冻核事实上是路基下面漂浮的一层含水量大，土壤成分较少的夹层，在路基、路面重力作用下会发生移动或迁移，从而导致路基下沉变形，进而引发沥青路面的变形、下沉病害。
二、主要病害1.纵向裂缝在路基的阳坡或者当路基边坡坡脚有积水时，这时路基容易产生纵向裂缝这种病害。
其产生的原因主要是由于气温变化导致路基土的不均匀的冻胀和收缩。
纵向裂缝在冬季时最为严重，随着春季气温升高，裂缝会随着土体的不均匀变形的减少而减少。
但是这种冻融循环性致使路基的稳定性遭到损坏，进而路基边坡会受到车辆荷载应力的作用而发生滑塌。
当环境温度非常低时，相应的冻土温度也会降低，这会导致路基土发生裂缝病害的概率增大。
同时当冻土地区环境温度不稳定时，其发生病害的几率也会大大提高。
公路技术状况评定标准
①路面损坏状况检测
路面损坏状况检测，宜采用自动化的快速检测方法，条件不具备时，可人工检测，采用快速检测设备检测路面损坏时，应纵向连续检测，横向检测宽度不得小于车道宽度的70％。检测设备应能够分辨lmm以上的路面裂缝，检测结果宜采用计算机自动识别，识别准确率应达到90％以上。
采用人工方法调查时，调查范围应包含所有行车道，按表1-1、1-2和表1-3规定的损坏类型实地调查。调查及汇总表的式样见附录A(表A-1～表A-3、表A-7、表A-8)。有条件的地区，可借助便携式路况数据采集仪进行现场调查、汇总、计算与评定。紧急停车带按路肩处理。
重：缝宽、裂缝区有散落，裂缝宽度在3mm以上，主要裂缝块度在0.5～1.0m之间，损坏按面积计算。
3、纵向裂缝
与行车方向基本平行的裂缝。
轻：缝细、裂缝壁无散落或有轻微散落，无支缝或有少量支缝，裂缝宽度在3mm以内，损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度(0.2m)换算成面积。
重：缝宽、裂缝壁有散落、有支缝，主要裂缝宽度大于3mm，损坏按长度(m)计算，检测结果要用影响宽度(0.2m)换算成面积。
2、沉陷
路面表面的局部凹陷，按面积计算。
3、波浪搓板
峰谷高差大于30mm的搓板状纵向连续起伏，按面积计算。
4、车辙
轮迹处深度大于30mm的纵向带状凹槽(辙槽)，按长度计算，检测结果要用影响宽度(0.4m)换算成面积。
5、坑槽
路面上深度大于30mm、直径大于0.1m的坑洞，按面积(m2)计算。
6、露骨
公路技术状况评定标准
评价等级
优
良
中
次
差
MQI及各级分项指标
≥90
≥80，＜90
≥70，＜80
浅谈沥青的老化过程
浅谈沥青的老化过程摘要：对沥青老化的原因、过程以及老化机理进行系统的分析研究。
关键词：沥青老化；原因；过程；机理Abstract: the reason of asphalt aging, process and mechanism of aging of system analysis and research.Keywords: asphalt aging; Reason; Process; mechanism1沥青老化的原因沥青路面在使用过程中受到自然因素日光、空气、气温、降水和交通荷载的综合作用，产生一系列的物理和化学变化，使其使用性能逐渐衰减，逐步脆硬老化，其实质是沥青混合料中的沥青结合料发生老化。
引起沥青组分老化的原因是多方面的，如沥青中的轻质组分(饱和分和芳香分)挥发、聚合、脱氢等作用，其中主要是沥青中的各种成分发生了氧化，即与空气中的氧产生了化学反应。
沥青的氧化程度与所处的温度有关，温度越高，氧化越快，也就是说沥青的老化速度越快。
这也就是为什么沥青混合料在高温下拌和时老化特别严重的原因。
有研究认为，当沥青在160～170℃的高温下以薄膜状态与灼热的碎石接触时，其老化速度几乎相当于沥青路面在自然状态下历经19年的老化。
温度越高，沥青氧化越剧烈，老化越严重。
这就是为什么对沥青混合料拌和温度与拌和时间要求严格控制的缘故。
在光照条件下，沥青中的油分、胶质、沥青质都能很快发生氧化反应而老化。
同时沥青在雨水洗淋作用下所含的可溶性物质被冲洗掉，也会引起沥青的老化。
汽车交通荷载对沥青路面的重复作用，引起沥青材料不可逆的塑性变形，进而导致结构性破坏，因此机械力的疲劳作用也是导致沥青老化的原因。
2沥青的老化过程2.1输、贮存过程中的的老化沥青从炼油厂炼制出来以后，直至拌和沥青混合料之前，一直装在保温的沥青罐内，沥青的热态贮存和热态运输等过程，往往经历很长时间，其间由于温度的升高，加速分子的运动，轻油质不断挥发，并引起聚合等化学反应。
公路沥青路面自然老化行为特征研究
Value Engineering0引言在我国沥青路面表现出的问题和危害是非常多的，譬如说使用寿命短，这类问题出现的原因有设计和施工的因素，还包括沥青混合料逐渐老化的因素，公路沥青路面的老化是影响路面使用性能和耐久性的重要因素。
近些年有很多国际和国内的专家都在研究此问题，但是大多数的研究还只进行在室内研究的阶段，这种室内研究有一个弊端，室内模拟老化研究，虽然也是对各种因素指标进行了详细的分析，但是与实际沥青路面的老化过程还是不一样的。
本篇文章研究针对的是各个使用年限的沥青路面，检验分期各项指标的变化，探索不同影响因素下沥青路面的自然老化行为。
1沥青路面自然老化行为特征沥青路面投入使用之后，会受到很多外在因素的影响和作用，发生老化的现象也是一定会存在的，老化的逐渐加强会使得在高温下的沥青路面抗车辙的性能加强，但是在对低温下抗疲劳性就会减弱，会有不利的影响，同时引起沥青路面的脆度增强，粘附性和胶结能力变差，以致路面发生开裂。
通过针入度、延度和低温劲度等判定沥青路面的老化状态，对不同使用年限的沥青的研究，对提高沥青路面的抗裂性能有着极大的意义，不同的路面深度和空隙率对沥青混合料老化进行的影响也是不同的。
1.1不同使用年限对沥青结合料老化的影响我国从建国以来，不断地修筑了很多沥青的试验路段，我们发现在使用早起的1年到4年之内，针对度会非常快的减小，之后减小的速度会减慢，但是还是在继续变小，我们针对这些指标状况也进行了取样和分析，可以参照表1。
结果表明：沥青年限的长短不同，沥青的软化点、针入度、粘度和延度也有表现出明显不同的变化。
从表中可以观察出，使用年限时间越短粘度和软化点就表现的越小，相反延度和针入度会增加。
在经过RTFOT 老化的沥青，可以观察到延度是24.1cm ，在使用2年之后变为9.5cm ，这个幅度的变化是非常大的，再观察之后的，使用4年之后变为8.8cm ，可以看到之后的变化幅度是很小的，针入度的衰减规律和延度基本一致。
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端，室内模拟老化研究，虽然也是对各种因素指标进行了 详细的分析，但是与实际沥青路面的老化过程还是不一样 的。本篇文章研究针对的是各个使用年限的沥青路面，检 验分期各项指标的变化，探索不同影响因素下沥青路面的 自然老化行为。
延度（cm）
3.9 4 4.8 5.3 8.8 9.5 24.1
粘度（Pa·s）
26.6 32.2 33.8 35.0 35.5 40.7 40.0 393. 4.8 5.1 5.4 4.4 4.5 5.6 5.9 6.5 68.7 68.6 67.9 68.2 67.4 65.1 63.8 64.2
1.1 不同使用年限对沥青结合料老化的影响 我国从 粘度（135℃） 0.368 1.956 1.620 1.663 1.685 1.715 1.475 1.382 1.267
0 引言
表 1 不同使用年限道路沥青指标
在我国沥青路面表现出的问题和危害是非常多的，譬
沥青编号
123456
如说使用寿命短，这类问题出现的原因有设计和施工的因 素，还包括沥青混合料逐渐老化的因素，公路沥青路面的 老化是影响路面使用性能和耐久性的重要因素。近些年有 很多国际和国内的专家都在研究此问题，但是大多数的研
建造时间（年） 服务时间（年）
软化点（℃）
PTFOT 1991 1994 1997 1999 2001 2006
85min 14 10 7 5 4 2
68.5 68.8 66.5 65.8 58.6 57.6 52.3
究还只进行在室内研究的阶段，这种室内研究有一个弊 针入度（25℃，0.1mm） 30 32 29 35 48 54 56
bitumen natural aging behavior is modified asphalt pavement intuitive.Through penetration, softening point, ductility determining indicators,
the natural aging characteristics of different useful life of asphalt pavement mix asphalt, summarizes the behavioral characteristics of asphalt
m-value Stiffness -18℃ (MPa)
0.452 138
0.355 0.339 0.348 0.346 0.350 0.358 0.363 0.361 287 281 270 274 268 249 239 220
结果表明：沥青年限的长短不同，沥青的软化点、针入
m-value 0.415 0.295 0.295 0.298 0.296 0.298 0.305 0.3存在的，老化的逐渐 加强会使得在高温下的沥青路面抗车辙的性能加强，但是 在对低温下抗疲劳性就会减弱，会有不利的影响，同时引
来越慢的状态。 1.2 路面不同深度处沥青老化差异 提取不同深度处
沥青结合料，回收其中的沥青，指标测试结果如表 2。
起沥青路面的脆度增强，粘附性和胶结能力变差，以致路
2.568 2.455 1.731 1.595 1.029 0.615 0.523
个幅度的变化是非常大的，再观察之后的，使用 4 年之后 变为 8.8cm，可以看到之后的变化幅度是很小的，针入度
1 沥青路面自然老化行为特征
的衰减规律和延度基本一致。通过这些数值可明显的观察
沥青路面投入使用之后，会受到很多外在因素的影响 到前几年沥青路面老化的速度是非常快的，之后呈现出越
Value Engineering
· 65 ·
公路沥青路面自然老化行为特征研究
The Asphalt Pavement Highway Behavior Characteristics of the Natural Aging
夏立庆 XIA Li-qing；王志平 WANG Zhi-ping
（沈阳市市政工程设计研究院，沈阳 110015） （Shenyang Municipal Engineering Design & Research Institute，Shenyang 110015，China）
建国以来，不断地修筑了很多沥青的试验路段，我们发现
Stiffness 59.9 122 113 112 115 112 98 95 95
在使用早起的 1 年到 4 年之内，针对度会非常快的减小， -12℃ (MPa)
之后减小的速度会减慢，但是还是在继续变小，我们针对 这些指标状况也进行了取样和分析，可以参照表 1。
表 2 不同取样层位的道路沥青指标
面发生开裂。通过针入度、延度和低温劲度等判定沥青路 面的老化状态，对不同使用年限的沥青的研究，对提高沥 青路面的抗裂性能有着极大的意义，不同的路面深度和空 隙率对沥青混合料老化进行的影响也是不同的。
取样层数
测试项目 基质沥青 1
2
3
4
5
6
7
8
针入度（0.1mm） 91 延度（mm） 86.6 软化点（℃） 46.2
摘要： 沥青在长时间的使用后会出现自然老化现象，会使沥青的耐久性收到影响。探究沥青自然老化行为对于改良沥青路面有
着直观的作用。提取使用阶段沥青路面混合料中的回收沥青，通过针入度、软化点、延度等判定指标，研究不同使用年限的沥青路面混
合料中沥青的自然老化特征，总结沥青自然老化的行为特征。
Abstract: The asphalt pavement performance and durability of the main factors affecting is the asphalt natural aging. The explore
natural aging.
关键词： 沥青路面；沥青自然老化；行为特征
Key words: asphalt pavement；asphalt natural aging；behavioral characteristics
中 图 分 类 号 ：U41
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1006-4311（2013）02-0065-02