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。一般来说，拌和温度越高、沥青膜越薄，沥青的老化也越严重。

4、路面使用过程中的老化

沥青在路面使用过程中由于环境因素及荷载因素，特别是在水分、紫外线、沥青拌和、铺筑、使用的老化过程中，受到下列六种因素的作用：

①氧化作用，即氧气与沥青发生化学反应的过程，它的速率取决于环境温度；

②挥发作用，轻质油分从沥青中逐渐逸出，它也与温度有关，一般发生很慢，是一个长时间的过程；

③聚合作用；

④触变作用；

⑤胶体的脱水收缩作用

⑥分离和析出作用。