1.3　紫外光輻照下瀝青組成結(jié)構(gòu)

瀝青路面在使用過(guò)程主要發(fā)生熱氧老化和光氧老化，不同老化方式造成的相關(guān)性能指標(biāo)變化程度不同。實(shí)際上，瀝青路面的老化主要是瀝青的老化，目前對(duì)于瀝青熱氧老化機(jī)理的研究取得了豐碩的成果，而瀝青紫外光老化的機(jī)理還處在探索階段。

1974年，Glotova等從化學(xué)反應(yīng)的角度研究了瀝青的光氧老化，從瀝青光氧老化過(guò)程中烴類(lèi)化合物化學(xué)性質(zhì)的變化、化學(xué)組分的變化等方面建立了瀝青光氧老化機(jī)理雛形，并同時(shí)闡述了研究瀝青薄膜光氧化的可行性[35]。

2005年，李海軍等分析了瀝青在不同影響因素下的老化機(jī)理，得出紫外光的輻照度大小對(duì)瀝青紫外光老化作用有顯著的影響。與在黑暗環(huán)境條件下相比，紫外光輻照下瀝青中的芳香分變得十分活躍，羥基相對(duì)指數(shù)變化最為顯著[36]。

2006年，魏榮梅等在85℃、500W高壓泵燈的條件下進(jìn)行了AH-70和AH-90的室內(nèi)紫外光老化試驗(yàn)，研究不同紫外光輻照時(shí)長(zhǎng)對(duì)兩種基質(zhì)瀝青的物理性能和化學(xué)組分變化的影響。研究結(jié)果表明，AH-90的抗紫外光老化性能較差，化學(xué)組分的變化是導(dǎo)致物理性能指標(biāo)變化的主要原因[37]。

2008年，譚憶秋等對(duì)相同標(biāo)號(hào)不同油源的3種基質(zhì)瀝青進(jìn)行紫外光老化，通過(guò)DSR試驗(yàn)、BBR試驗(yàn)以及紅外光譜試驗(yàn)，分析了紫外光對(duì)瀝青抗老化性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：瀝青中化學(xué)組分的變化是影響瀝青抗紫外光老化的主要因素，在紫外光輻射較高的地區(qū)，需要考慮瀝青的抗紫外光老化性能[38]。

2010年，Wu Shaopeng等采用紅外光譜試驗(yàn)表征了瀝青在紫外光老化過(guò)程中羰基和亞砜基相對(duì)指數(shù)的變化，采用核磁共振氫譜試驗(yàn)研究了其在老化過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)。研究結(jié)果表明，瀝青紫外光老化后特征官能團(tuán)相對(duì)指數(shù)增加，在其老化過(guò)程中發(fā)生了一系列的脫烷、裂解等化學(xué)反應(yīng)[19]。

2017年，Xu和Wang從分子動(dòng)力學(xué)（molecular dynamics，MD）數(shù)值模擬的角度研究了熱氧老化對(duì)瀝青黏度、表面能等性能的影響。其結(jié)果顯示，老化削弱了瀝青分子間的聚集行為，降低了瀝青分子的平移活性；與未老化相比，老化后的瀝青具有較高的活化能，老化后的瀝青與集料之間的黏附性降低；分子動(dòng)力學(xué)為研究瀝青材料老化后的物理、化學(xué)及力學(xué)性能提供了有利的工具[39]。

國(guó)內(nèi)外對(duì)瀝青結(jié)合料光氧老化做了大量的研究。但是瀝青膠漿和瀝青混合料紫外光老化研究起步較晚，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究還很不成熟。目前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究主要是針對(duì)瀝青材料自身的紫外光老化作用研究，但對(duì)于瀝青路面耐久性的評(píng)價(jià)只依靠瀝青光老化評(píng)價(jià)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。通過(guò)前期研究，筆者認(rèn)為瀝青與礦粉間相互作用以及集料的顆粒級(jí)配，均對(duì)瀝青混凝土的耐久性有較大影響。因此，深入研究紫外光輻照下的瀝青混凝土特性是很有必要的。