瀝青老化的結(jié)果使瀝青混合料的物理力學(xué)性能逐年降低, 最后導(dǎo)致瀝青路面的使用質(zhì)量明顯下降, 影響行車。 因此, 研究瀝青老化發(fā)生的規(guī)律對(duì)提高瀝青混合料和瀝青路面性能具有重要意義。下面，我們使用大氣氣候耦合環(huán)境艙，對(duì)瀝青老化進(jìn)行試驗(yàn)研究。

試驗(yàn)設(shè)備：環(huán)儀儀器 大氣氣候耦合環(huán)境艙

試驗(yàn)原理：根據(jù) ASTM 美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，大氣氣候耦合環(huán)境艙可調(diào)節(jié)熱、 氧、 紫外光和水的強(qiáng)度，模擬瀝青路面使用過程中全氣候自然條件的影響程度。

試驗(yàn)內(nèi)容：瀝青混合料在全氣候老化箱中分別進(jìn)行0、1000、2000 和3000 h的加速老化試驗(yàn)。老化試驗(yàn)后，進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)試驗(yàn)及動(dòng)態(tài)剪切流變(DSR)試驗(yàn)。

試驗(yàn)過程：

①一個(gè)循環(huán)周期為1 h: 開啟紫外燈， 模擬白天的紫外光照老化，51 min 后關(guān)閉紫外燈，同時(shí)噴頭開始灑水，時(shí)長(zhǎng)9 min，模擬夜晚的水老化;

② 控制儀器的工作溫度為60 ℃，降水量為25 mm/h;

③采用 UV-B 紫外燈老化，根據(jù) ASTM D4798/D4798M-2011 規(guī)程中紫外線參數(shù)要求，布置6個(gè)300 W 紫外燈，距離試件表面為60 cm，測(cè)得試件表面平均紫外光輻照度約為360 W/m2。

④瀝青混合料在大氣氣候耦合環(huán)境艙內(nèi)完成不同時(shí)間老化后, 以阿布森法分別對(duì)瀝青混合料進(jìn)行抽提蒸餾試驗(yàn), 分離出老化瀝青。

⑤AFM 試驗(yàn)采用 DimensionIcon 型 AFM測(cè)定老化前后SBS 改性瀝青的微觀形貌、粘附力和模量，采用輕敲模式。DSR 試驗(yàn)采用 Bohlin CVO 100D 型旋轉(zhuǎn)流變儀，為應(yīng)力控制模式,測(cè)試的頻率約為10 rad/s。

試驗(yàn)結(jié)果分析：

(1) 隨著老化程度的加深，氣候老化后提取的SBS 改性瀝青微觀形貌粗糙度變小, 而微觀粘附力及模量粗糙度增大， 三者之間有著良好的線性關(guān)系;

(2) 老化程度的加深, 其車轍因子增大, 但隨試驗(yàn)溫度的上升, 車轍因子減小。老化程度和試驗(yàn)溫度對(duì)車轍因子的大小及其變化率都有影響;

(3) 全氣候老化后提取的瀝青微觀形貌和粘附力粗糙度微觀特性分別與宏觀流變性有較好的線性關(guān)系, 而微觀模量特性與宏觀流變性更接近于冪指數(shù)關(guān)系, 其相關(guān)性程度取決于試驗(yàn)溫度。

如有大氣氣候耦合環(huán)境艙的試驗(yàn)疑問，可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。