路用沥青耐久性的影响因素及评价方法

路用沥青在使用的过程中受到储运、加热、拌和、摊铺、碾压、交通荷载以及自然因素的作用下，会发生一系列物理化学变化，如蒸发、氧化、缩合、脱氢等，从而导致沥青的化学组成发生变化，路面变硬、变脆。沥青性质随时间而产生“不可逆”的化学组成结构和物理力学性能变化的过程，称为沥青的耐久性，即沥青的老化。

（1）影响因素
1）温度与氧化作用。沥青与空气接触会逐渐氧化，沥青中的极性含氧基团逐渐连结成高分子的胶团，促使沥青粘度提高，形成的极性烃基、羰基和羧基构成更大更复杂的分子，使沥青硬化并降低柔韧性。影响沥青氧化的因素主要是温度，氧化沥青的反应几乎可以在全温度范围内进行。但低温下其氧化速度缓慢，100℃以上氧化速度加快，每升高10℃氧化速度提高1倍，至135℃以上几分钟就会显著硬化。这是由于在高温环境蒸发损失和热缩的结果。气温对沥青硬化的影响在短时间内是可逆的，但随着时间的推移，在氧、光照和其他因素综合作用下就成为永久的不可逆的硬化。
2）光和水的作用。光可以加速氧化，日光（特别是紫外线）对沥青照射时，能发生光化学反应，促使沥青的氧化速度加快，使沥青中羰基和羧基等基团进一步加速形成更大的分子。水在光、氧和热共同作用时，能起催化剂的作用。
3）自然硬化。沥青在隔绝空气、阳光的条件下，长期存放于常温下也会发生某种程度的硬化，即为自然硬化。这是由于沥青分子相互作用倾向增强，分子重新定位，导致内部结构发生变化，此变化多数是可逆的。
4）渗流硬化。沥青中的油分流到矿料的孔隙中而导致沥青的硬化即为渗流硬化。

（2）评价方法
通常沥青的耐老化性能是将沥青试样在室内进行加速老化试验，然后根据老化前后试样的性能变化加以评定。沥青的老化主要发生在两个阶段：第一阶段是沥青在热拌和过程中的老化，称为短期老化；另一阶段是在路面长期使用过程中发生的老化，称为长期老化。因此，沥青老化评价方法分为短期老化试验方法和长期老化试验方法两大类。
我国现行标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》​（JTG E20—2011）规定：短期老化要进行沥青的加热质量损失和加热后残渣性质的试验。对于中、轻交通量用道路石油沥青，采用蒸发损失试验；对于重交通用道路石油沥青采用沥青薄膜加热试验；对于液体石油沥青采用沥青的蒸馏试验。长期老化需采用压力老化试验仪测定，此试验是模拟沥青在道路使用过程中发生的氧化老化，从而评价不同沥青在试验温度和压力条件下的抗氧化老化能力。

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