1.1　紫外光輻照環(huán)境再現(xiàn)

我國西北地區(qū)各等級(jí)公路廣泛采用瀝青路面[4]，強(qiáng)烈的紫外光輻照使其路面表層瀝青變脆，低溫勁度增加，瀝青與集料的黏附性下降，進(jìn)一步加劇了裂縫、龜裂、面層松散、坑槽等病害[5，6]。關(guān)于瀝青混凝土在氧、熱等因素下的老化，國內(nèi)外已經(jīng)進(jìn)行了大量的工作，但對(duì)光氧老化的研究甚少[7]。

瀝青材料的老化主要包括熱氧老化和紫外光老化。許多規(guī)范中推薦了室內(nèi)模擬熱氧老化的標(biāo)準(zhǔn)方法，如1970年，美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（American Society for Testing and Materials，ASTM）將旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗(yàn)作為瀝青短期老化的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法[8]；我國規(guī)范中推薦采用壓力容器老化作為模擬瀝青在道路使用過程中的老化[9]，并且許多學(xué)者對(duì)兩種室內(nèi)模擬老化方式做了大量的研究[10-12]，取得豐碩的成果。然而，對(duì)于室內(nèi)模擬紫外光引起瀝青及瀝青混合料老化的研究尚處于起步階段。其主要研究成果如下。

1963年，Hveem等利用紅外光對(duì)瀝青膜厚為5～7μm的瀝青混合料進(jìn)行老化試驗(yàn)，試驗(yàn)紅外光輻照溫度為60℃，環(huán)境箱內(nèi)部溫度為41℃。研究結(jié)果表明，室內(nèi)1000h老化的瀝青混凝土與其野外5年的老化狀況相當(dāng)[13]。

1981年，Kemp和Prodoeh在35℃、紫外光輻照度1000MW/cm2條件下對(duì)瀝青混凝土進(jìn)行18h的紫外光老化，通過研究瀝青混合料中瀝青膜厚的變化對(duì)其紫外光老化的影響得出，瀝青膜的厚度至少應(yīng)大于5μm[14]。

1988年，Tia等采用強(qiáng)制熱空氣對(duì)流老化箱研究了瀝青混合料的長期老化（熱氧老化與紫外光老化）。研究結(jié)果表明，紫外光老化雖然只是發(fā)生在瀝青混凝土表面，但是其老化的主要原因[15]。

2000年，Montepara等對(duì)兩種不同針入度級(jí)的瀝青分別進(jìn)行了RTFOT試驗(yàn)、不同時(shí)間的PAV試驗(yàn)、2000W紫外輻射燈下的UV老化試驗(yàn)，利用化學(xué)組分的變化和25℃下的復(fù)合模量主曲線研究了不同老化方式之間的關(guān)系[16]。

2006年，葉奮、孫大權(quán)、黃彭等通過控制自制的室內(nèi)強(qiáng)紫外光老化環(huán)境箱內(nèi)的溫度和工作時(shí)間對(duì)瀝青材料進(jìn)行老化模擬對(duì)比分析，提出了強(qiáng)紫外光地區(qū)瀝青混凝土路面防止光老化的措施[17]。

2008年，王佳妮、譚憶秋等選擇1000W高壓汞燈作為紫外光輻照光源，并通過風(fēng)冷的方式控制環(huán)境箱內(nèi)部的溫度為70℃，對(duì)三種不同油源的90#基質(zhì)瀝青進(jìn)行了220h的紫外光輻照研究[1，18]。

2010年，Wu Shaopeng，Pang Ling等采用反射型黑光高壓汞燈對(duì)瀝青進(jìn)行紫外光老化試驗(yàn)，運(yùn)用傅里葉紅外譜試驗(yàn)和DSR試驗(yàn)研究了紫外光輻照強(qiáng)度對(duì)基質(zhì)瀝青AH-70和SBS改性瀝青抗老化性能的影響[19]。

2012年，何文華等采用氙燈加速老化環(huán)境箱模擬紫外光老化對(duì)瀝青混凝土的性能的影響，通過研究紫外光老化前后不同級(jí)配瀝青混合料的穩(wěn)定度值評(píng)價(jià)其抗紫外光老化性能的差異[20]。

2014年，童申家等通過高壓汞燈室內(nèi)加速紫外光老化試驗(yàn)研究了瀝青砂漿紫外光老化前后的蠕變性能，提出了以荷載作用1200s時(shí)的蠕變?nèi)崃?i>J（h，1200s）作為瀝青混合料紫外光老化的評(píng)價(jià)指標(biāo)[21]。

2015年，Zeng Wenbo，Wu Shaopeng，Wen Jin等總結(jié)了國內(nèi)外研究室內(nèi)模擬瀝青紫外光老化試驗(yàn)的方法，如表1.1所示，研究了溫度對(duì)瀝青紫外光老化的影響，通過對(duì)比紫外光老化前后的物理性能和流變性能，得出在50℃以下時(shí)，溫度對(duì)瀝青抗紫外光老化性能的影響不顯著[22]。

上述研究成果表明，室內(nèi)紫外光輻照條件再現(xiàn)是影響室內(nèi)揭示瀝青膠漿老化規(guī)律的關(guān)鍵性條件，其中美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）制定了瀝青材料加速老化試驗(yàn)規(guī)程（氙弧法）（ASTM D4798—2008），該試驗(yàn)考慮了熱、光和水對(duì)瀝青老化的綜合影響[8]。另外，國內(nèi)沈菊男教授根據(jù)上述試驗(yàn)規(guī)程設(shè)計(jì)了國內(nèi)首臺(tái)瀝青混合料全氣候老化加速儀；肖鵬教授設(shè)計(jì)了光水耦合瀝青老化儀。然而，目前有關(guān)室內(nèi)紫外光輻照條件下紫外光光源選擇、輻照強(qiáng)度及環(huán)境箱內(nèi)溫度并沒有相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可供參考。