抗紫外光老化剂对机场道面用基质沥青性能影响研究

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1、◎抗紫外光老化剂对机场道面用基质沥青性能影响研究叶松，郭彬(中国民航机场建设集团公司科研基地，北京100621)摘要：为解决机场沥青道面紫外光老化问题，利用紫外线环境箱模拟野外环境老化条件进行试验，研究了强紫外线辐射对基质沥青性能的影响，发现强紫外线光可以造成沥青非常严重的老化。根据光老化前后沥青性能的测试结果，对比分析了受阻胺类抗紫外光老化剂不同掺量对提高基质沥青抗紫外线光老化性能、高温性能、低温性能和疲劳性能的作用。试验结果表明，受阻胺类抗紫外光老化剂能改善沥青抗老化性能和高温性能，但会劣化其抗疲劳性能。关键词：机场道面；基质沥青；抗紫外光老化剂；受阻胺类0引言面施工技术规范》中基质沥

2、青性能指标要求，选用盘锦近年来，沥青混凝土道面在我国机场建设中的基质沥青进行相关试验(见表1)。为充分模拟野外环应用受到了越来越多的重视，其中沥青胶结料作为境条件，试样为经过旋转薄膜烘箱(RTFOT)短期老化沥青混合料的重要组成部分，对沥青道面耐久性贡再进行紫外光老化后沥青，其制备方法为将熔融的基献达到75％，因此研究其耐老化性能至关重要。但质沥青倒入搅拌器中，保持温度在130℃左右，利用是目前关于沥青的老化研究主要集中在热老化方玻璃棒按照一定速度搅拌，并缓慢地加人适量的抗紫面，对紫外线引起的光老化研究较少口]，而强烈的紫外光老化剂GW一944(以下简称GW一944)，持续搅拌外线辐射容易

3、造成沥青道面迅速老化，引起沥青流20min或直至融溶后备用。本文选取不同掺量Gw一变性能、使用性能、化学组成结构等方面发生不同程944(见表2)进行性能研究，其分别为沥青质量的09／6、度的变化，在交通荷载及各种自然环境的综合作用0．3％、0．59／5和0．7％。下，道面裂缝、坑槽、剥落同趋严重，从而影响其性表1沥青性能检测结果能和使用寿命。检测项目盘锦规范要求针对沥青紫外光老化性能影响，需从多方面考虑提高其抗紫外光老化能力。随着有机高分子老化领域针入度(25℃，10og，5s)／o．1mm60．060～80研究的快速发展，已开发出大量作用机理不同，用途各延度(5cm／min，15℃)／c

4、m>200≥150异的抗老化剂，在基质沥青中添加抗老化助剂成为目软化点(环玉球)／℃45．845～54前改善沥青抗紫外光老化能力的主要手段。基于不同闪点(COC)／~c282≥230老化类型反应机理的差别，对沥青抗老化助剂类型的含蜡量(蒸馏法)／I

5、4≤2选择以及助剂对沥青流变性能的影响进行研究具有重要指导意义l2]。因此，本文利用自行改进的紫外老化密度(15℃)／g·cm1．020实测试验设备，实现了室内加速模拟沥青在自然环境下受溶解度(三氯乙烯)／％99．9≥99．0紫外线辐射的老化作用，在此基础上_3]，系统分析了抗质量损失≤1．0O．14紫外光老化剂对沥青各使用性能的影响。薄膜加热

6、试验(TFOT)针入度比≥5O57．8163℃／5h延度(15℃)／cm≥100>2001原材料及方法本文按照MH5011-1999(民用机场沥青混凝土道收稿日期：2O14-0卜O6N。．12014上

7、4267◎s—H-一表2受阻胺类抗紫外光老化剂GW-944质量指标检测项目指标外观白色粉末*0挥发份≤1．0(℃，2hr)圜灰份≤O．5透光率425nm≥90；500iam≥9558647O76融温℃>1oo测试温度／~C密度1．o1(a)原样沥青氮4．620热失重1(300℃)∞15通过对沥青紫外光老化机理研究，发现沥青试样*01O厚度对试验结果有重要影响。一般室外强紫外光线对圈择沥青道面

8、影响不超过20mm，故本文采用厚度为51．5mm沥青试样。其制备如下：短期老化后沥青在013O℃温度下熔化，并将一定数量的沥青倒在不锈钢5864707682盘内(沥青的数量可用盘面积乘以1．5mm，再乘以沥测试温度／℃青密度计算得到)，在130℃温度下，沥青经自流平并(b)光老化后沥青冷却到室温后，便得到沥青膜试样。然后，置于室内加图1不同掺量下抗车辙因子变化趋势速紫外光老化试验箱内，设备上部安装六支紫外光管，间距为70mm，利用紫外辐照计测量辐照强度及强度图1描述了GW一944掺量变化对紫外光老化前后分布，确定试样距灯管10cm的距离较为合适，测试温基质沥青高温性能变化程度，从中可知：度

9、控制为6O℃l3]。(1)GW一944对基质沥青老化前后高温性能都存在一定影响。但在GW一944不同掺量条件下，对老化2高温性能影响前后影响程度不同，相同掺量条件下，老化后抗车辙因目前针对沥青的高温性能评价方法及评价指标比子G*／sin~远大于老化前，说明紫外光老化后基质沥较成熟，其中SHRP计划中采用动态剪切流变仪DSR青高温性能提高。测量沥青胶结料在特定温度和加载频率下的流变性(2)对于原样沥青，随GW一944掺量的