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高原地区沥青路面老化机理及试验研究

[导读]西藏等高原地区沥青混合料的老化是沥青路面病害的主要原因之一。为研究高原地区沥青路面的老化规律,详细论述了高原地区沥青老化的机理,并通过室内紫外光加速老化照射计和室外自然光老化进行对比试验,验证了室外自然光对沥青的老化比室内试验更强烈。

西藏等高原地区公路沥青路面病害主要表现为易松散,即粗集料外露,细集料散失,在路面形成坑槽。造成这种现象一方面是路面所处环境海拔高、温度低、昼夜温差大、温度变化剧烈;另一方面是西藏高原地区太阳紫外光强烈易造成沥青混合料老化,集料与沥青结合料粘结力下降致使松散。本文设计了沥青结合料紫外光加速老化试验,分析太阳紫外光对沥青胶结料的影响,为高原地区评价和选择沥青结合料提供依据。


影响光老化速度的主要因素

(1) 很多研究表明,沥青光老化最重要的因素是紫外光的辐射强度,强度越大沥青光老化越快,与氧化时的温度关联不大。

(2) 在光的照射下,沥青的各组分吸收氧开始硬化,但其中的芳香族化合物最为敏感。

(3) 沥青中微量金属的存在会加大光老化的速度。

(4) 沥青的光老化速度与浸水没有关系。



结论

1) 高原地区强烈的紫外光是沥青路面老化、路面松散破坏的主要原因,沥青光老化造成针入度降低,软化点升高,延度大幅降低,针入度指数 PI 增大,温度敏感性变好。

2) 从室内模拟沥青加速光老化试验和自然光老化试验结果对比看,自然光对沥青路面的老化更强烈。

3) 从 SBS、SBR 两种沥青的室内及自然光光老化与原样沥青 PI 值的变化以及 BBR 试验劲度模量

S 和蠕变斜率 m 可知,SBR 沥青好于 SBS 沥青,说明SBR 沥青更适宜用于西藏等高海拔地区。



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