道路瀝青老化動(dòng)力學(xué)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(gè)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(rèn)為是瀝青老化的主要原因，氧化主要依賴于溫度、時(shí)間和瀝青膜的厚度，并與瀝青的組成與結(jié)構(gòu)有關(guān)。道路瀝青老化動(dòng)力學(xué)研究，有助于了解老化機(jī)理，認(rèn)識(shí)老化過(guò)程，評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)道路瀝青的老化性能，為提高其抗老化性能提供理論基礎(chǔ)?；诖?，本文通過(guò)瀝青老化過(guò)程中化學(xué)結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)和性能的變化以研究瀝青的老化動(dòng)力學(xué)。 首先，通過(guò)核

2、磁共振氫譜和紅外光譜對(duì)比了不同老化試驗(yàn)下(薄膜老化試驗(yàn)、壓力老化試驗(yàn)和室外光氧老化試驗(yàn))老化時(shí)間和老化溫度對(duì)瀝青化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響。核磁共振氫譜測(cè)定表明，在老化過(guò)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(gòu)化過(guò)程，并建立以芳香度為參數(shù)的動(dòng)力學(xué)方程；推導(dǎo)出老化后瀝青的平均分子結(jié)構(gòu)，以揭示瀝青的老化實(shí)質(zhì)：瀝青中各組成化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化，引起瀝青中瀝青質(zhì)與軟瀝青質(zhì)的溶度參數(shù)變化，導(dǎo)致瀝青中瀝青質(zhì)與軟瀝青質(zhì)溶度參數(shù)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(jié)果表明，瀝青經(jīng)老化后分子中羰基和亞砜的官能團(tuán)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(tuán)在老化過(guò)程中與氧反應(yīng)，生成了以含羰基官能團(tuán)的極性分子。并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立了羰基吸收因子和亞砜基吸收因子為參數(shù)的老化動(dòng)力學(xué)模型。 其次，研究了老化對(duì)瀝青流變性能的影響，結(jié)果表明老化瀝青復(fù)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