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石油沥青的老化研究

发布时间:2019-08-10

来源:www.yfdllq.com

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石油沥青具有良好的粘结性能,是目前应用最广的路面材料,然而在储存、运输、施工及路面服务过程中,受环境因素影响,沥青内部将发生一系列物理、化学变化,最终使其硬化变脆,即发生老化,造成路面开裂等不良后果。路面沥青老化过程中发生的物理、化学变化主要有轻组分的挥发、油分的渗透流失、氧化反应、缩合反应等,目前普遍认为氧化是导致沥青老化的主要原因。


对于沥青老化的研究方法可以分为两类:


第一类是对一段实际铺装路面进行数年(甚至更长时间)的跟踪取样检测。显然,这种研究方式非常切合实际,但因其耗时过长不便于项目的开展,只有国外少数课题组在长期坚持进行此类研究。


第二类是对老化过程进行实验室模拟,即通过人工控制温度、湿度、氧气流量等条件对沥青老化进行加速,而后取样表征。人们采用此法对沥青的老化现象进行了许多研究, 有研究采用旋转薄膜加热老化试验,对4种不同牌号的沥青进了热氧老化模拟,对沥青老化前后的各项基本性能进行了表征,并对其老化性能与化学组成之间的关系进行了详细探讨。


结果表明,沥青老化过程中,黏度的增长并非传统意义上人们认为的呈指数型或直线型增长,而是先直线增长,到达某一临界点后增长速率加快,且临界点与沥青种类有关。胶体不稳定指数Ic与沥青的老化性能存在密切关联,Ic越大的沥青,老化后性能变化越大。沥青的软化点与黏度都与沥青的数均分子量及胶体结构有关,而针入度与度的变化则与沥青中轻组分的关系较密切。S元素含量影响沥青的老化过程,S含量大的沥青,老化前后针入度变化小。
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