沥青混合料的老化.pptVIP

沥青混合料的老化性能 主要内容 一、沥青混合料老化的国内外研究现状 二、沥青混合料老化的定义 三、沥青混合料老化的原因 四、沥青混合料老化试验方法与评价 五、沥青混合料老化性能 六、沥青混合料老化防预措施 一、沥青混合料老化的国内外研究现状 1.1国外研究现状 最早由A．W．DOW提出了导致沥青老化的原因，1903年他发表文章认为，沥青混合料中的沥青由于加热使得质量恶化和针入度减少。在1987—1993年间，美国SHRP沥青项目的研究者以SUPERPAVE作为SHRP沥青项目的最终产品，集成基于沥青性能的沥青规范、试验方法、试验标准和混合料设计系统。美国SHRP项目关于沥青混合料短期老化的评价方法采用烘箱老化试验，长期老化的评价方法采用长期烘箱老化试验。 1.2国内研究现状 三、沥青混合料老化的原因 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。 四、沥青混合料老化试验方法与评价 沥青自身的老化状态与沥青混合料的老化状态不同，沥青和矿料的相互作用及混合料的结构，对沥青混合料的老化有显著影响。 4.1室内模拟沥青混合料老化的试验方法 ⑴沥青混合料的短期老化试验 试验方法应体现沥青混合料在拌和、储存和运输中受热而挥发和氧化的效应，以模拟沥青混合料施工阶段的老化效应，仅仅采用室内试验拌和的混合料是不够的。SHRP提出了备选的三种试验方法： 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。 五、沥青混合料的老化性能 沥青路面的老化，主要是所含沥青结合料的老化。沥青结合料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，由于长时间地暴露在空气中，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。 受沥青老化的影响，路面沥青混合料的物理力学性能随着时间的推移逐年降低，直至满足不了交通荷载的要求而发生裂化。 通常对回收沥青的性能进行评价采用的试验项目主要有针入度、黏度、延度、沥青组分等。 六、沥青混合料的老化预防措施 ⑴尽可能采用比较低的拌和温度 ⑵尽量缩短沥青混合料的高温保温时间 ⑶使用适当的外加剂 ⑷合理进行混合料设计 尽可能采用密实式混合料，降低空隙率，减少阳光，雨水通过空隙进入混合料内，减轻沥青的氧化和剥落。 * 国内对沥青老化性能的研究还是比较多的，最先认为沥青在老化过程中，各组分间的变化属于顺序连串反应，只是定性分析，未对定量做研究；通过薄膜烘箱老化，对沥青进行不同温度，不同时间的老化，测定沥青分子量与分子量分布的变化。我国2005年执行的《公路沥青路面施工技术规范》也将烘箱老化试验作为沥青混合料老化的评价方法。 二、沥青混合料老化的定义 沥青老化分为两个阶段，即沥青混合料在拌和过程中的老化和沥青路面在使用过程中的老化。沥青混合料在拌和过程中的老化是指沥青热态运输、储存、加热升温以及在热集料混合过程中引起的老化；沥青路面在使用中的老化是指沥青路面在长期使用期间，由于受到各种自然因素，导致沥青混合料发生变化，最终路面开裂损坏。 3．1运输、储存、加热过程中的老化 沥青从炼油厂炼制出来，一直装在保温的沥青罐内，运至用户，用户接到将沥青加热至输送温度，然后降温储存，使用时再进行加热。由于温度升高加速分子变化，除了引起沥青蒸发，还能使沥青发生物理化学反应