老化过程中沥青胶浆低温粘结强度衰变规律及机理分析研究

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伴随着国民经济的快速发展,车辆行驶速度不断提高,交通量持续快速增长,越来越多的大型车辆超载、重载比增加,导致现阶段沥青路面必须具备更高的使用性能、耐久性及更加安全的行驶环境。但由于沥青路面在通行使用之前,需要对其混合料进行热拌摊铺等过程,致使沥青路面中的沥青结合料发生一定程度的老化。大量的路面调查资料显示,沥青路面低温开裂是道路工程领域普遍存在的严重问题之一,在寒冷地区尤为突出。因此,沥青胶浆低温性能已成为衡量沥青路面性能的重要指标。本文着重研究沥青在老化过程中其低温粘结强度的衰变规律。从沥青低温粘结强度测试角度出发,对SBS改性沥青和PE聚合物改性沥青两种应用较为广泛的沥青进行测定分析。通过采用沥青旋转薄膜烘箱对两种实验沥青进行老化处理后,利用沥青低温粘结强度定量测试技术测试SBS改性沥青和PE聚合物改性沥青在不同老化时间、不同低温条件下的粘结强度(老化时间为6h,18h,24h,48h,实验温度分别选取-5℃,-10℃,-15℃,-20℃,-25℃),并得出两种老化沥青低温粘结强度衰变曲线,根据衰变曲线推测不同老化状态下沥青出现脆化的时机。实验结果显示,老化时间的长短对SBS改性沥青、PE聚合物改性沥青低温粘结强度及其衰变规律有显著影响。不同老化程度导致沥青粘结强度峰值出现的温度不同,随着老化程度的加深,两种沥青实验结果呈现出脆化提前现象。通过对SBS改性沥青和PE聚合物改性沥青进行四组分分离,并测得不同老化程度下四组分含量变化,进一步证明老化导致沥青的轻质组分含量降低,进而导致沥青的脆化时机提前出现、低温粘结强度出现急剧衰减。
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