道路瀝青老化動力學研究.pdf

1、瀝青老化是影響道路瀝青使用性能的重要因素，它主要有四個方面：氧化老化、揮發(fā)物的衰減、自然硬化和滲流硬化。氧化引起的硬化一直被認為是瀝青老化的主要原因，氧化主要依賴于溫度、時間和瀝青膜的厚度，并與瀝青的組成與結構有關。道路瀝青老化動力學研究，有助于了解老化機理，認識老化過程，評價和預測道路瀝青的老化性能，為提高其抗老化性能提供理論基礎。基于此，本文通過瀝青老化過程中化學結構、官能團和性能的變化以研究瀝青的老化動力學。 首先，通過核

2、磁共振氫譜和紅外光譜對比了不同老化試驗下(薄膜老化試驗、壓力老化試驗和室外光氧老化試驗)老化時間和老化溫度對瀝青化學結構的影響。核磁共振氫譜測定表明，在老化過程中瀝青的芳香度是逐漸增加的，即老化是瀝青組分的芳構化過程，并建立以芳香度為參數的動力學方程；推導出老化后瀝青的平均分子結構，以揭示瀝青的老化實質：瀝青中各組成化合物化學結構的變化，引起瀝青中瀝青質與軟瀝青質的溶度參數變化，導致瀝青中瀝青質與軟瀝青質溶度參數差值增大，因而相容性降低

3、，最終表現(xiàn)為瀝青路用性能的衰降。紅外光譜分析結果表明，瀝青經老化后分子中羰基和亞砜的官能團吸收峰顯著增加，老化溫度越高變化越明顯，表明瀝青分子中的活性基團在老化過程中與氧反應，生成了以含羰基官能團的極性分子。并根據試驗結果建立了羰基吸收因子和亞砜基吸收因子為參數的老化動力學模型。 其次，研究了老化對瀝青流變性能的影響，結果表明老化瀝青復合模量降低，相位角提高，求得平移因子a(T)在不同老化方式下的活化能，活化能越高粘彈性材料溫度