耐紫外老化瀝青

我國1/3的國土面積海拔超過n2000m，高海拔地區的氣候特點是：年平均氣溫低、日照時間長、太陽輻射能量大，紫外線的比例高。

在紫外線輻射強烈的地區，瀝青的老化現象十分嚴重，對瀝青路面服役壽命的影響尤為嚴重。因此研究紫外線對瀝青混合料的老化具有重要的經濟和應用意義。

瀝青中的飽和芬、芳香芬在在溫度和氧氣的作用下，分子鍵發生脫氫縮合反應，生成中間物質羧酸、酚類、酮類和酯類等，這些中間物質再相互反應形成更大的分子，瀝青質。

瀝青在加工、使用過程中的老化是不可避免的，為提高瀝青耐老化性能，各國科學家們進行了大量的試驗研究。添加SBS、 ZnO粉體、納米粘土、炭黑、納米蒙脫土/SBS 、 CeO2 、納米TiO2、等添加劑來改善瀝青的耐老化性能

本文主要研究LDHS，LayerednDouble Hydroxides層狀雙氫氧化合物，簡稱 LDHs。是一種天然的礦物，組成通式為[Mg1-x2+Alx3+-（OH）2Ax/nn- ·mH2O]其中An-代表可交換的層間陰離子：

分類 ：水滑石、類水滑石和柱撐水滑石

製備方法: 共沉澱法、水熱法、離子交換法、焙燒還原法、成核/晶化法以及溶膠－凝膠法等

性能：酸鹼雙性 、離子交換性、熱穩定性、組成和結構的可控性。

LDHs （layered double hydroxides，層狀雙羥基複合金屬氫氧化物是一類新型功能材料，具有廣泛的應用前景

科學家發現：經調控LDHs結構，可以使其具有優異的紫外阻隔性能，LDHs基本可以阻隔90%以上的紫外線

機理研究表明：LDHs對紫外線阻隔是通過物理屏蔽和化學吸收雙重作用來實現的

採用LDHs對瀝青進行改性，通過老化設備對瀝青及瀝青混合料進行模擬老化試驗，研究抗老化性能製備出具有優良的耐紫外老化性能的LDHs改性瀝青及混合料，並進行實體工程示範應用。

本試驗最佳製備條件：溫度140℃，攪拌時間為0.5h、高速剪切時間為1h，剪切速率1400r/min。

加入LDHs抗紫外改性劑後，瀝青羰基峰面積和亞碸基面積顯著減小，老化程度大幅下降。 LDHs摻量越大，效果越明顯。

不同摻量LDHs的影響：紫外老化4天後，5%摻量LDHs使瀝青軟化點增量減小30%以上，使瀝青殘留針入度比提高10%以上。

隨著LDHs添加量的增加，改性瀝青的複合模量（G*）增大，相位角（δ）減小；疲勞因子(G*·sinδ)增大。LDHs添加量較小時，對瀝青低溫流變性能影響相對較弱，LDHs添加量大於7%瀝青低溫流變性能大幅度降低。

三大指標的變化幅度隨著LDHs含量的增加而減小。nLDHs可以提高瀝青的耐紫外老化性能。

穩定度和劈裂強度都隨著LDHs的加入和老化而增加，老化後凍融劈裂值減小；老化後殘留穩定、凍融劈裂比度明顯小於未老化的，隨著LDHs的加入差值減小；LDHs延緩了殘留穩定度和凍融劈裂的降低，提高了混合料老化後的耐水損性能。LDHs的加入提高了混合料的動穩定度、減小了車轍深度；老化後LDHs混合料的彎拉強度和彎拉應變隨著LDHs摻量的增加而增加，LDHs還可以延長混合料的使用壽命，提高瀝青混合料老化後疲勞性能。