盐及环境耦合作用下沥青和混合料性能劣化规律及机理研究进展

我国冬季普遍采用撒布盐化物的方式清除路面积雪结冰,盐侵蚀使沥青路面在复杂环境条件下面临更严峻的考验.本文梳理并阐明了盐对沥青基本性能指标、流变性及微观形貌的影响,分析了混合料路用性能、内部结构等变化规律,总结了盐侵蚀导致沥青混合料性能劣化的作用机制.盐侵蚀沥青以物理侵蚀为主,沥青中轻组分向重组分转变,亚砜基指数增加,沥青变硬,表现出更好的高温性能和抗老化性能,但是其低温性能和疲劳性能降低.盐侵蚀加上外部环境的综合作用使沥青混合料路用性能及疲劳性能劣化明显,但是可以通过掺入纤维、消石灰等材料提高其性能.盐溶液的结晶压和膨胀压使沥青混合料在冻融过程中裂缝增多,空隙变大,单个空隙直径及平均直径增加;此外,盐溶液较小的表面张力和较大的渗透系数使其更容易进入沥青-集料界面,破坏沥青-集料间的粘附性,导致混合料性能衰减.基于当前对盐侵蚀及环境耦合作用下沥青混合料的研究成果,将CT技术和数值模拟结合建立Cl-、SO42-等的扩散模型,并结合分子动力学理论,建立盐溶液中沥青-集料界面模型,可从分子尺度进一步探究混合料性能劣化机理.