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1、建材世界2015年第36卷第6期doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2015.06.001紫外线对沥青疲劳性能的影响曹庭维1,白冰2,孙冰2(1.湖北省建筑科学研究设计院,武汉430070;2.通辽市公路管理处,内蒙028000)摘要:针对紫外老化严重影响沥青路面的服役寿命的问题,该文通过在沥青中掺入有机蒙脱土、LDHs、炭黑3种紫外线阻隔材料来提升沥青耐紫外老化性能,进而提升沥青路面的抗紫外老化性能,延长路面的使用寿命。我国幅员辽阔,不同地区紫外线强度差异较大。因此该文还模拟了沥青在不同紫外线强度下的老化情况。结果表明在相同的紫外线强度和老
2、化时间条件下,紫外阻隔材料提升了沥青的抗紫外老化性能。其中掺有机蒙脱土的老化后疲劳因子最小,掺LDHs疲劳因子要稍小于炭黑。随着二区至四区紫外线强度逐渐减弱,沥青疲劳因子也逐渐减小。紫外线强度越高,沥青疲劳因子也大,沥青老化程度越大,沥青路用性能越差。关键词:紫外老化;紫外阻隔材料;疲劳因子InfluenceofUltravioletRadiationontheFatigueofAsphalt1,BAIBing2,SUNBing2CAOTing-wei(1.HubeiProvincialAcademyofBuildingResearchandDesign,Wuha
3、n430070,China;2.RoadAdministrationDepartmentofTongliaoCity,InnerMongolia028000,China)Abstract:Toimprovetheultravioletagingresistanceandprolongtheservicelifeofpavement,thispaperusesor-ganicmontmorillonite,LDHs,carbonblackthreekindsofultravioletresistantmaterialstomodifyasphalt.Ourcount
4、ryhasavastterritory,UVintensityisquitedifferentindifferentregions.SothispaperalsosimulatestheagingofasphaltunderdifferentUVintensity.TheresultsshowthatultravioletresistantmaterialsenhancetheUVagingpropertiesofasphaltunderthesameagingtimeandUVintensity.Fatiguefactoroforganicmontmorillo
5、niteisminium,andtheLDHsfatiguefactorisslightlylessthanthatofcarbonblack.ThehighertheUVintensity,asphaltfatiguefactorislarge,whichmeansthatthegreaterthedegreeofagingofasphalt,asphaltpavementperformanceworse.Keywords:UVaging;ultravioletresistantmaterial;fatiguefactor沥青在热、氧气、阳光等环境因素作用下会发
6、生一系列挥发、氧化、聚合,导致其路用性能劣化。一般地区的太阳辐射影响有限,所以沥青质量控制中主要考虑热老化。但对于高海拔地区,空气稀薄,太阳辐射强[1]烈,紫外线老化严重影响沥青混凝土路面的使用寿命。太阳光中的高能量紫外线能够切断沥青分子中某些链状结构或引发其发生光氧化反应。根据光氧化机理,沥青材料受到紫外线辐射后,它的C—H,C—O,C—C键断裂,生成了自由基R·,R·与O2反应,其反应过程如下R→R·;R·+O2→ROO·红外光谱分析表明沥青中含有较多极性官能团,在紫外线照射过程中分子间通过极性官能团之间的氢[2]键发生缔合,使沥青中相对分子质量低的组分向相对
7、分子质量高的组分转化。沥青老化严重影响到了沥[3]青的路用性能,导致沥青中胶质减少,沥青质增加,软化点升高,粘度增大,针入度与延度下降。叶奋等认为,紫外线对沥青的影响非常大,从影响沥青混凝土路面低温开裂的延度和劲度模量这两项指标来说,紫外[4-6][7,8]线光老化对沥青性能的影响远大于压力热老化。武汉理工大学的吴少鹏和刘刚对沥青老化进行的大量的研究,其认为不同紫外分区的沥青老化程度有较大的差异,不同紫外分区可以通过选取LDHs、蒙脱土和炭黑3种紫外阻隔材料对沥青进行改性,以此延长沥青路面的服役寿命。收稿日期:2015-10-05.作者简介:曹庭维(1983-),
8、工程师.E
