瀝青老化及老化原因

瀝青的耐久性是影響瀝青路面使用質(zhì)量和壽命的蕞主要因素。路面鋪筑時受加熱作用，路面建成后受自然因素和交通荷載作用，瀝青的技術性能向著不理想的方向發(fā)生不可逆的變化即瀝青的老化。受瀝青老化的制約，瀝青混合料的物理力學性能隨著時間的推移逐年降低直至滿足不了交通荷載的要求。

下圖表示瀝青的老化過程。在路面施工中瀝青始終處于高溫狀態(tài)，受熱會產(chǎn)生短期老化或施工期老化和熱老化；路面使用期內(nèi)瀝青長期裸露在自然環(huán)境中，同時還要受到汽車交通等應力的作用而產(chǎn)生長期老化或使用期老化。

瀝青的短期老化可分為三個階段。

(1) 運輸和貯存過程的老化

瀝青從煉油廠到拌和廠的熱態(tài)運輸一般在70攝氏度左右，進入貯油罐或池中溫度有所降低，調(diào)查資料表明，這一階段里瀝青的技術性能幾乎沒有變化，這可能與油罐密封和接觸空氣面積小有關。因此，在運輸過程中瀝青的老化非常小。

   （2）拌和過程中的熱老化

瀝青與骨料加熱拌和過程中，瀝青是在薄膜狀態(tài)下受到加熱，比運輸過程中的老化條件嚴酷的多。瀝青混合料拌和后，40/60級瀝青針入度降低到拌和前瀝青針入度的85%，60/80級瀝青針入度降低到80%，這說明拌和過程引起的老化是嚴重的，是瀝青短期老化蕞主要的一個階段。

    （3）拌和后施工期的老化

瀝青混合料拌和后，運到施工現(xiàn)場攤鋪、碾壓完畢降溫至自然溫度，這一過程中裹覆石料的瀝青薄膜仍處于高溫狀態(tài)。從下圖瀝青針入度的變化可以看出，瀝青混合料攤鋪、碾壓和降溫期間，瀝青的熱老化會進一步發(fā)展。

 混合料中瀝青的長期老化是一個漫長而復雜的過程，從下列三個圖中可以看出：

（1） 瀝青路面使用性能早期針入度急劇變小，其后繼續(xù)變小，但變化緩慢。雖然急劇變化的時間因路面所在的地區(qū)的氣候、交通量和瀝青品種的不同而不同，但大體在使用1年至4年之間。

（2） 瀝青老化主要發(fā)生在路表與大氣接觸部分，因此路面表層瀝青老化的發(fā)展比面層內(nèi)部的瀝青要迅速，在深度0.5cm左右處的瀝青針入度降低幅度是相當大的。

（3） 瀝青混合料的空隙率是影響瀝青老化的主要因素。路面邊緣瀝青的老化要比路中行車帶瀝青的老化嚴重，這可能是在車輛行駛部分，由于交通荷載作用，使路面更加密實，空隙率變小的緣故。

（4） 當路面中瀝青針入度減小至35-50之間時，路面容易產(chǎn)生開裂，針入度小于25時路面容易產(chǎn)生龜裂。