1.1　紫外光辐照环境再现

我国西北地区各等级公路广泛采用沥青路面[4]，强烈的紫外光辐照使其路面表层沥青变脆，低温劲度增加，沥青与集料的黏附性下降，进一步加剧了裂缝、龟裂、面层松散、坑槽等病害[5，6]。关于沥青混凝土在氧、热等因素下的老化，国内外已经进行了大量的工作，但对光氧老化的研究甚少[7]。

沥青材料的老化主要包括热氧老化和紫外光老化。许多规范中推荐了室内模拟热氧老化的标准方法，如1970年，美国材料与试验协会（American Society for Testing and Materials，ASTM）将旋转薄膜加热试验作为沥青短期老化的标准试验方法[8]；我国规范中推荐采用压力容器老化作为模拟沥青在道路使用过程中的老化[9]，并且许多学者对两种室内模拟老化方式做了大量的研究[10-12]，取得丰硕的成果。然而，对于室内模拟紫外光引起沥青及沥青混合料老化的研究尚处于起步阶段。其主要研究成果如下。

1963年，Hveem等利用红外光对沥青膜厚为5～7μm的沥青混合料进行老化试验，试验红外光辐照温度为60℃，环境箱内部温度为41℃。研究结果表明，室内1000h老化的沥青混凝土与其野外5年的老化状况相当[13]。

1981年，Kemp和Prodoeh在35℃、紫外光辐照度1000MW/cm2条件下对沥青混凝土进行18h的紫外光老化，通过研究沥青混合料中沥青膜厚的变化对其紫外光老化的影响得出，沥青膜的厚度至少应大于5μm[14]。

1988年，Tia等采用强制热空气对流老化箱研究了沥青混合料的长期老化（热氧老化与紫外光老化）。研究结果表明，紫外光老化虽然只是发生在沥青混凝土表面，但是其老化的主要原因[15]。

2000年，Montepara等对两种不同针入度级的沥青分别进行了RTFOT试验、不同时间的PAV试验、2000W紫外辐射灯下的UV老化试验，利用化学组分的变化和25℃下的复合模量主曲线研究了不同老化方式之间的关系[16]。

2006年，叶奋、孙大权、黄彭等通过控制自制的室内强紫外光老化环境箱内的温度和工作时间对沥青材料进行老化模拟对比分析，提出了强紫外光地区沥青混凝土路面防止光老化的措施[17]。

2008年，王佳妮、谭忆秋等选择1000W高压汞灯作为紫外光辐照光源，并通过风冷的方式控制环境箱内部的温度为70℃，对三种不同油源的90#基质沥青进行了220h的紫外光辐照研究[1，18]。

2010年，Wu Shaopeng，Pang Ling等采用反射型黑光高压汞灯对沥青进行紫外光老化试验，运用傅里叶红外谱试验和DSR试验研究了紫外光辐照强度对基质沥青AH-70和SBS改性沥青抗老化性能的影响[19]。

2012年，何文华等采用氙灯加速老化环境箱模拟紫外光老化对沥青混凝土的性能的影响，通过研究紫外光老化前后不同级配沥青混合料的稳定度值评价其抗紫外光老化性能的差异[20]。

2014年，童申家等通过高压汞灯室内加速紫外光老化试验研究了沥青砂浆紫外光老化前后的蠕变性能，提出了以荷载作用1200s时的蠕变柔量J（h，1200s）作为沥青混合料紫外光老化的评价指标[21]。

2015年，Zeng Wenbo，Wu Shaopeng，Wen Jin等总结了国内外研究室内模拟沥青紫外光老化试验的方法，如表1.1所示，研究了温度对沥青紫外光老化的影响，通过对比紫外光老化前后的物理性能和流变性能，得出在50℃以下时，温度对沥青抗紫外光老化性能的影响不显著[22]。

表1.1　紫外光老化试验方法[22]

注：“—”表示作者没有说明。

上述研究成果表明，室内紫外光辐照条件再现是影响室内揭示沥青胶浆老化规律的关键性条件，其中美国材料与试验协会（ASTM）制定了沥青材料加速老化试验规程（氙弧法）（ASTM D4798—2008），该试验考虑了热、光和水对沥青老化的综合影响[8]。另外，国内沈菊男教授根据上述试验规程设计了国内首台沥青混合料全气候老化加速仪；肖鹏教授设计了光水耦合沥青老化仪。然而，目前有关室内紫外光辐照条件下紫外光光源选择、辐照强度及环境箱内温度并没有相关设计规范和标准可供参考。