[发明专利]一种沥青路面长期老化的模拟方法

说明书

本发明公开了一种沥青路面长期老化的模拟方法，包括以下步骤：1)制备若干装有沥青混合料试件的已预热到试验温度的老化容器；2)将各装有沥青混合料试件的老化容器放入老化装置中，再向老化装置内充入氧气，同时打开老化装置内的紫外线灯，开始进行沥青混合料试件的老化；3)每隔固定时间从老化装置中取出N个老化容器，再将老化容器中的沥青混合料试件取出，同时刮掉沥青混合料试件上的石蜡，再对各沥青混合料试件进行钻芯，以钻取N个高度相同的直径相同的圆柱体，然后横向对钻芯后的圆柱体进行切片处理，得若干层沥青混合料片，再对各层沥青混合料片中的沥青进行抽提，并根据抽取的沥青研究沥青老化性能及老化产物随时间、空间的变化规律。

技术领域

本发明属于沥青路面老化领域，涉及一种沥青路面长期老化的模拟方法。

背景技术

沥青老化作为影响沥青路面耐久性的主要因素，一直是道路领域关注的热点。沥青老化会导致沥青出现应力松弛，从而在低温条件下易发生温缩开裂，并且在交通荷载作用下易发生疲劳开裂。水分通过温缩裂缝或疲劳裂缝渗入沥青路面，加速剥落、唧浆、松散、坑槽等病害的产生。这些病害不仅影响行车速度、舒适性、行车安全，增加汽车磨耗和维修成本，而且严重缩短沥青路面的使用寿命。因此，为了建设更加耐久的沥青路面，除了需要合理的路面结构、混合料组成设计和施工工艺以外，还须重视沥青老化性能的影响。

目前，国内外学者已对沥青老化开展了大量研究，尤其在室内沥青老化试验方法及其性能评价方面。现有室内老化试验是基于沥青老化的两个主要影响因素(温度和氧气)提出的热氧老化方法，可分为短期老化和长期老化。中国规范规定将沥青混合料置于135℃的烘箱中4小时，用于模拟沥青混合料在拌合、运输、施工阶段发生的老化，而且已证实现行的室内短期老化试验能反映现场沥青的老化程度。长期老化试验用来模拟沥青路面在服役期内发生的老化，规定将沥青混合料成型试件置于85℃的烘箱中120小时。但是，沥青混合料试验老化温度远高于沥青路面实际温度，导致沥青在室内和实际路面中老化产物存在差异，无法真实地模拟实际沥青路面服役期间的老化。除此之外，现有沥青混合料室内长期老化试验过程中，氧气是从试件外部向内部扩散。而在沥青路面服役期间，氧气通过沥青路面内部联通孔隙从路表面进入沥青路面内部，孔隙中的氧气进一步扩散进入沥青胶浆中引起沥青老化。因此，现有室内长期老化方法无法真实模拟沥青路面的长期老化状态和老化程度随时空变化的关系。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种沥青路面长期老化的模拟方法，该方法能够较为真实模拟沥青路面的长期老化状态和老化程度随时空的变化规律。

为达到上述目的，本发明所述的沥青路面长期老化的模拟方法包括以下步骤：

1)制备若干装有沥青混合料试件的老化容器；

2)将各装有沥青混合料试件的老化容器放入已预热到试验温度的老化装置中，再向老化装置内充入氧气，同时打开老化装置内的紫外线灯，开始进行沥青混合料试件的老化；

3)每隔固定时间从老化装置中取出N个老化容器，再将老化容器中的沥青混合料试件取出，同时刮掉沥青混合料试件上的石蜡，再对各沥青混合料试件进行钻芯，以钻取N个直径相同的圆柱体，然后横向对钻芯后的圆柱体进行切片处理，得若干层沥青混合料片，再对各层沥青混合料片中的沥青进行抽提，并根据抽取的沥青研究沥青老化性能及老化产物随时间、空间的变化规律，完成沥青路面长期老化的模拟。

步骤1)的具体操作为：

在老化容器的底部铺设洁净的干砂，以模拟路基，将沥青混合料试件装入老化容器中，其中，沥青混合料试件位于老化容器的中心位置处，且沥青混合料试件的侧壁与老化容器内壁之间留有间隙；

将石蜡融化后倒入沥青混合料试件的侧壁与老化容器内壁之间的间隙内，使得沥青混合料试件与老化容器之间不存在空气流通的通道，待石蜡凝固后，得装有沥青混合料试件的老化容器。

洁净干砂的铺设厚度为10mm。