引言

瀝青路面一般是指瀝青面層與基層組成的路 面結(jié)構(gòu)形式，在運營過程中，經(jīng)受著交通荷載、氣溫 變化以及雨雪等的綜合作用。瀝青面層的主要材料 是瀝青混合料，是由起膠結(jié)作用的結(jié)合料（主要為 石油瀝青），并由一定級配組成的礦料粘結(jié)起來組 成的。在施工和運營期間，瀝青混合料的性能基本 保持不變或變化較小的性能，稱為瀝青混合料抗老 化性能[。瀝青混合料的老化，主要來自于瀝青的 老化。石油瀝青是一種比較典型的溫度敏感性較強 的材料，其稠度、勁度及粘度性質(zhì)隨著溫度的變化 而發(fā)生變化。瀝青路面在施工以及運營的過程中， 會因為瀝青的老化問題，導(dǎo)致瀝青路面也會發(fā)生早 期損壞的現(xiàn)象，一般表現(xiàn)為：松散、坑槽、開裂、車 轍、泛油、平整度衰減等，從而導(dǎo)致瀝青路面的行車 舒適性等使用性能降低，難以達到交通參與者對使 用的要求，從而不得不進行返修甚至重新罩面，嚴 重地影響了公路建設(shè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

目前，已有科研工作者在瀝青的感溫性能及其 評價方法方面做了大量的研究工作，根據(jù)研究成果 提出了瀝青感溫性能的相關(guān)評價指標，這些指標 有：針入度指數(shù)、瀝青的針入度、粘度指數(shù)、粘度溫度指數(shù)和瀝青等級指數(shù)等指標，但是，這些指 標均以針入度和軟化點等指標為主要依據(jù)。美國戰(zhàn) 略公路研究計劃（SHRP）和我國的“八五”科技攻關(guān) 專題，以及王哲、郝培文等在瀝青方面有較深造 詣的學(xué)者，利用室內(nèi)老化試驗箱的短期老化模擬瀝 青的長期老化過程，以瀝青動力學(xué)反應(yīng)速率 k 作為 評價指標，研究瀝青的力學(xué)性能與瀝青路面的實際 老化進程的相關(guān)關(guān)系，從而分析石油瀝青的抗老化 性能及評價指標。但是，這些研究仍局限于模擬瀝 青混合料在拌和、運輸、鋪筑等生產(chǎn)過程中的瀝青 抗老化性能，并非瀝青儲存過程中的老化。

1 試驗方案設(shè)計

瀝青在高溫條件下，瀝青中的部分飽和分會揮 發(fā)掉，瀝青中的部分芳香分，會因老化的因素而向 膠質(zhì)轉(zhuǎn)化，最終會轉(zhuǎn)化成為瀝青質(zhì)成分，結(jié)果將會 導(dǎo)致瀝青變硬和變脆。主要表現(xiàn)為針入度變小，粘 度和軟化點變大。因此，試驗方案設(shè)計采用工程上 常用的 90 號石油瀝青，試驗方法采用《公路工程瀝 青和瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20—2011)中規(guī)定 的瀝青試驗，試驗結(jié)果作為對瀝青性質(zhì)分析和瀝青 老化評價程度的評價指標，試驗儀器采用控溫精度 很高的恒溫箱，瀝青的加熱老化溫度分別為 130℃ 和 170℃，加熱時間為 0h~68h，并在不同時間間隔取 樣，進行石油瀝青的的針入度、軟化點、延度、表觀 粘度等試驗，研究瀝青指標隨著加熱時間的變化情 況。

2 試驗研究與分析

2.1 石油瀝青性質(zhì)試驗研究 90 號石油瀝青性質(zhì)試驗方法主要依據(jù)《公路工 程瀝青和瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20—2011)， 試驗結(jié)果見表 1。 試驗結(jié)果表明，石油瀝青所測指標均符合《公 路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）的 2-2 區(qū)對 90 號 A 級瀝青的技術(shù)要求，也是北方地區(qū)瀝 青路面常用的瀝青。
2.2 瀝青老化試驗研究 瀝青除了在拌和過程中發(fā)生老化外，儲存過程 中也會發(fā)生老化。拌和過程中的老化一般由薄膜加 熱試驗或旋轉(zhuǎn)薄膜加熱來驗證，而儲存過程中發(fā)生 的老化，一般不被重視。為了研究 90 號 A 級石油瀝 青在儲存過程中發(fā)生的老化情況，進行了在 130℃ 和 170℃的條件下，儲存時間為 0h~68h，不同時間間 隔下的瀝青的針入度、軟化點、延度、表觀粘度等指 標隨著加熱時間的變化情況.

3 試驗結(jié)果分析

90 號石油瀝青在 130℃溫度條件下保存，由試 驗時間范圍內(nèi)的試驗結(jié)果分析：瀝青的延度指標老 化程度不是很明顯，均>100cm，但是，達到 100cm 時，瀝青的絲的粗細程度明顯；瀝青的軟化點指標 老化程度比較明顯，在保存 4h 后，軟化點增值已經(jīng) 達 2℃；瀝青的針入度指標老化程度比較明顯，在保 存 4h 后，瀝青的針入度指標已經(jīng)不符合 90 號瀝青 的技術(shù)要求。 90 號石油瀝青在 170℃情況下保存，由試驗時 間范圍內(nèi)的試驗結(jié)果分析，瀝青的老化程度均很明 顯，其中，瀝青在此溫度下保存時間 1h 左右，瀝青 針入度指標已經(jīng)不符合 90 號瀝青的技術(shù)要求，瀝 青的軟化點指標老化程度比較明顯；在保存 4h 后， 軟化點增值已經(jīng)達 2℃，變化趨勢明顯；瀝青在保存 30h 后，其延度指標已經(jīng)不滿足>100cm 的技術(shù)要 求；瀝青在保存 45h 后，其粘度指標出現(xiàn)拐點，急劇 劣化。 從試驗結(jié)果進行分析，瀝青技術(shù)指標的抗老化 能力從從弱到強的排序為：軟化點、粘度針入度、延度。

4 結(jié)論

瀝青在高溫條件下保存，均會出現(xiàn)不同程度的 老化現(xiàn)象，不論保存溫度是 130℃還是 170℃，石油 瀝青都會隨著保存時間的延長而逐步老化，并且老 化程度越來越嚴重，老化的結(jié)果導(dǎo)致瀝青的軟化點 和粘度指標趨于增大，瀝青的針入度和延度指標趨 于減小，且保存初期，瀝青的老化速率較快，隨著時 表 2 90 號石油瀝青加熱老化試驗結(jié)果 0 10 20 30 40 50 60 70 80 儲存時間（h） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 儲存時間（h） 130℃ 170℃ 130℃ 170℃ 200 150 100 50 0 延 度（cm） 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 粘 度（Pa.s） 北 方 建 筑 67 NORTHERN ARCHITECTURE 合成沸石 合成沸石（synthetic zeolites）具有獨特的結(jié)晶構(gòu)造、細孔徑、表面電場、吸附分離能、離子交換能、固 體酸性等物理化學(xué)特性,故作為功能性物質(zhì)被作為吸附劑、分子篩、離子交換劑、催化劑使用。也叫分子 篩。2017 年 10 月 27 日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，除了毛沸石 以外的沸石（斜發(fā)沸石，鈣十字石，絲光沸石，非纖維日本沸石，合成沸石）在 3 類致癌物清單中。 成分 合成沸石一般采用硅酸鈉水溶液和鋁酸鈉水溶液,并將各成分按規(guī)定的比例混合生成鋁硅酸凝膠。 制備 據(jù)日本《石膏與石灰》雜志報道：合成沸石一般采用硅酸鈉水溶液和鋁酸鈉水溶液，并將各成分按規(guī) 定的比例混合生成鋁硅酸凝膠,將其加熱,結(jié)晶化合成。若改變各成分的混合比例、加熱溫度和攪拌等合 成條件可制得多種多樣的合成沸石。合成沸石具有獨特的結(jié)晶構(gòu)造、細孔徑、表面電場、吸附分離能、離 子交換能、固體酸性等物理化學(xué)特性,故作為功能性物質(zhì)被作為吸附劑、分子篩、離子交換劑、催化劑使 用。合成沸石的最大需求是作為洗滌粉用。其次作為吸附劑、催化劑的需量也較大,如 1989 年其它用途 8 500t 產(chǎn)量中,吸附劑為 3 500t,催化劑為 3 000t。最近又利用合成沸石結(jié)晶粒子形狀和大小的均勻性特 點作塑料的填充物用,用量也日益增加。其它還可作為造紙、橡膠的填充料、除臭劑、保鮮劑、抗菌劑。特 別是作為醫(yī)藥、電子材料等高功能材料已部分實用化。（有修改） 來源：百度百科 間的延長，老化速率趨于平緩。 90 號石油瀝青不應(yīng)該在高溫條件下長期保存， 如果確需在高溫條件下保存，應(yīng)在施工允許的條件 下，盡量選擇溫度低的條件進行保存。在 130℃條件 下，石油瀝青的保存時間不應(yīng)超過 4h；在 170℃條件 下，石油瀝青的保存時間不應(yīng)超過 1h；在低于 130℃ 條件下保存，往往由于瀝青的流動性能較差，反而 容易造成瀝青局部老化的現(xiàn)象。 瀝青技術(shù)指標的抗老化能力從從弱到強的排 序為：軟化點、粘度、針入度、延度，所以，應(yīng)該規(guī)定 軟化點增值作為儲存老化檢驗指標，且規(guī)定值不 宜>2℃。