一、引言 

    沥青路面是中国主要路面类型之一，沥青作为一种有机高分子材料，在沥青路面建设与运营过程中的老化，会导致沥青路面性能劣化，影响路面的使用寿命。现阶段主要采用(旋转)薄膜烘箱试验对沥青的短期热氧老化进行表征模拟结合料老化（代表拌合摊铺过程中的沥青老化），对沥青的长期老化则是采用压力老化试验模拟路面服务期老化（代表热拌沥青摊铺后的长期老化）。有研究表明沥青对高温和紫外光的敏感度不同，两种老化过程并不一致，紫外光老化后的沥青性能变化更加复杂，不能用热老化评价方法代替光老化，太阳光中的紫外光辐射也是引起沥青在路面服务期间发生老化的主要自然因素之一，在海拔较高的强紫外光辐射地区光老化影响尤为突出。沥青在紫外光老化后其物理化学性能均发生了较大变化，对沥青在紫外光老化过程中的老化机理、流变特性、路用性能及参与疲劳寿命进行深入系统的研究可以为评价和预测沥青的抗紫外光老化性能提供理论基础和技术指导。目前常用沥青紫外光老化评价方法有四组分法、红外光谱法、DSR等多种检测手段。

 

    采用四组分、红外光谱等现代化分析技术，可以研究沥青在紫外光老化过程中发生的化学组分变化。研究表明：紫外光老化后沥青会产生更多的极性官能团，导致形成更多的大分子沥青质，胶体结果更趋凝胶型；SBS改性沥青中，紫外光老化还会使丁二烯官能团含量减少，SBS改性剂裂解，SBS改性沥青对基质沥青的改良作用随着紫外光老化时间的延长逐渐降低。采用SHRP计划中的布氏粘度、动态剪切流变仪DSR等技术手段分析，紫外光老化会使沥青粘度增加、温度敏感性降低，同时紫外光老化使沥青的残余疲劳寿命急剧降低。武汉理工吴少鹏教授通过深入的研究和分析，发现在沥青路面老化方面，光老化对沥青的损害要大于其他老化的危害。沥青在路面使用过程中，白天受太阳光强烈辐射，太阳光中的紫外光辐射使道路沥青面层进一步老化，沥青变得干涩、脆硬，其低温劲度增加、破坏应变减小，极易形成温缩裂缝，导致路面开裂。水分从裂缝中下渗，滞留在沥青面层中，导致沥青面层水损害的发生，严重时沥青从集料表面脱落，从而影响沥青路面的路用性能和使用寿命。

    紫外老化作为一个沥青路面设计预期寿命提供一项评估指标，因此设备需要模拟自然环境中紫外光线对路面的影响，而且随着太阳光的照射下，除了表层的光老化还伴随着面层下的集料沥青等的热老化。紫外老化不能简单作为一个单独的指标，要和热老化、压力老化结合在一起考虑，同时在做紫外老化的检测过程中还要考虑到水蒸气、氧气、高低温以及紫外线照射强度等其他关联因素。对于沥青在路面使用过程中的太阳紫外光老化研究，多年以来国内外一些研究者采用室内加速紫外光老化试验箱对沥青进行加速紫外光老化模拟试验，但这些研究一直停留在科学探索阶段，在实际使用过程中存在许多需要解决的问题，各方研究的试验条件和参数略有不同，由于试验数据无标准可循，所以尚无可真正用于指导工程实际的加速紫外光老化模拟试验和数据分析，因此制定统一的试验标准也就越发的迫切。

    紫外老化研究方向除了在路面寿命评估方面，在抗老化的紫外线吸收剂和光屏蔽剂等抗紫外添加剂方面也是今后研发的方向，有关材料研发机构也可做为宣传的方向。吴少鹏教授在2012年就有关于《沥青材料老化和防老化》的著作；近年他的学生也编纂了不少关于紫外老化的相关论文；北京建筑大学王佳妮老师也在这方面有独到的见解，有兴趣的可以关注下相关文献。

下列为上海昌吉公司推出的 “多功能沥青紫外老化仪”

 

二、适用范围

    沥青路面服役期内，在气候作用下沥青胶结料会发生老化的现象,而紫外光老化是强紫外光照地 区沥青路面一种主要的老化形式，是引起沥青混凝土路面出现病害的主要原因之一。 本仪器是在室内模拟各种紫外光照强度，再结合压力、时间、温度、充气等条件测试沥青老化的 专用仪器。本仪器旨在测试和研究紫外光照条件下沥青老化的因素，进而科学合理地制定工程实践中 沥青混合料的级配、油石比及相应辅料添加，以提高沥青路面服役期内的抗老化性能，增加沥青混凝 土路面的使用寿命。 本仪器既适用于公路工程沥青路面施工单位，也可用于相关大专院校、科研院所对沥青混合料抗 紫外光老化的科学研究

三、主要特点

1、采用微电脑控制及彩色触摸屏显示操作技术，实时显示试验数据，自动控制试验过程。

2、可调整紫外光的强弱和真空度的大小，科学模拟紫外光照下沥青加速老化的试验环境。

3、配置多种滤光片，可选择在不同波长带宽的紫外光照条件下的沥青老化试验。

4、老化室留有充气口，可向老化室充氮气、氯气等气体，实现在不同气体环境下的老化试验。

5、具有门控、报警提示等安全装置，仪器使用安全，可靠。

6、真空室由整体石英玻璃制成，对紫外光不吸收、不损耗。

7、整个试验过程中实时监控真空度，根据反馈数据控制真空泵，防止真空发生变化。