人工气候加速作用下胶粉再生沥青老化特征及时空演变模型

来源：中国血液净化杂志2024年第12期北京时间：

作者：项迁, 肖飞鹏, 吴杰, 何文韬, 李进

单位：1. 同济大学　道路与交通工程教育部重点实验室，上海　201804","2. 普渡大学　莱尔斯土木工程学院，印第安纳　西拉斐特　IN47907

摘要：<p>环境气候作用下再生沥青的老化是引起再生路面性能衰减的主要内因，精准表征与预测再生沥青的老化特征随时空的演变行为，对于识别沥青老化程度及路面服役状态具有重要意义。为此，主要研究人工气候加速作用下胶粉再生沥青在时间与空间双维度的变化规律，针对老化后的胶粉再生沥青混合料中的分层抽提沥青，通过动态剪切试验、多重蠕变恢复试验以及傅立叶红外变换光谱试验明确老化特征参数的时空变化规律及材料组成的影响，求解并建立基于菲克第二定律的老化特征参数时空演变模型，并分析基于时空演变模型的老化预测。研究结果表明：胶粉再生沥青的车辙因子、不可恢复蠕变柔量的倒数、恢复率、羰基指数、芳香环指数以及亚砜基指数等老化特征参数在时间与空间维度的演变规律呈相反趋势，并且其随深度的衰减幅度在深度0～12.5 mm最大，而后逐渐趋于0；胶粉、硬质基质沥青与RAP（Reclaimed Asphalt Pavement）等材料的掺入，使得再生沥青的车辙因子、不可恢复蠕变柔量的倒数与恢复率等老化特征参数至少增长20%，而胶粉对再生沥青的官能团指数无显著影响；时空模型能较好地还原胶粉再生沥青老化特征参数的时空演变规律，模型的决定系数主要在0.9以上。基于时空演变模型预测结果表明，当表层羰基指数与时间的关系近似为平方根函数时，服役5年与10年的再生路面铣刨深度分别为0.027 m与0.086 m。研究结果可为路面管养中确定养护时期及翻修铣刨深度提供参考。</p>

关键词：路面工程,胶粉再生沥青,演变模型,老化特征,人工气候,时空变化