輛荷載和自然環(huán)境因素（如溫度、氧化、光照、雨水等）的綜合老化效應(yīng)導(dǎo)致瀝青混合料中瀝青持續(xù)老化，瀝青在老化過(guò)程中經(jīng)過(guò)一系列物理和化學(xué)變化后會(huì)更加脆硬，進(jìn)而降低瀝青混合料使用性能。瀝青老化已成為影響瀝青路面結(jié)構(gòu)使用壽命的主要因素之一。

選取橋面、行車道和匝道作為三種不同使用條件下的瀝青路面結(jié)構(gòu)，采用FTIR可以對(duì)不同瀝青路面結(jié)構(gòu)的芯樣提取瀝青進(jìn)行表征，分析不同瀝青的老化程度，得出不同路面結(jié)構(gòu)對(duì)瀝青老化的影響，研究不同結(jié)構(gòu)瀝青路面老化過(guò)程中的物理和化學(xué)變化，為提高在役瀝青路面工程的抗老化能力及耐久性作出指導(dǎo)。

使用BRUKER ALPHA Ⅱ傅里葉變換紅外光譜儀，試驗(yàn)的溫度為20℃。光譜的波數(shù)范圍為4000～500 cm-1，分辨率為4cm-1。紅外光譜分析試驗(yàn)可用于分析瀝青中化學(xué)鍵的種類和含量。瀝青老化程度可以用-CH=CH-、S=O和C=O的峰值比率表示，其含義分別**紅外圖譜中-CH=CH-的面積、S=O的面積和C=O的面積與-CH3的面積的比值。

橋面鋪裝瀝青

從橋面不同結(jié)構(gòu)層瀝青的紅外光譜和定量分析結(jié)果以看出，橋上和橋下樣品的吸收峰出現(xiàn)在966cm-1和698cm-1附近，這是SBS改性劑的兩個(gè)特征峰，966cm-1和698cm-1處的峰分別是丁二烯和苯乙烯中C-C鍵的特征峰。橋上樣品966cm-1附近的吸收峰較弱，這是由于上層SBS改性劑與環(huán)境直接接觸所致，SBS的降解更為嚴(yán)重。910cm-1處的吸收峰是苯環(huán)C-H振動(dòng)的吸收峰，反映了瀝青苯環(huán)上的其他組分被取代。橋上樣品910cm-1處的吸收峰強(qiáng)度略高于橋下樣品，表明橋上樣品中苯環(huán)在瀝青中的取代更為頻繁。橋上和橋下樣品的亞砜基（S=O）的吸收峰均在1030cm-1附近，說(shuō)明二者均已老化，橋上樣品的峰值強(qiáng)度高于橋下樣品。1600～1700cm-1的峰值由不飽和碳鏈的吸氧引起，橋上樣品在此處產(chǎn)生更多的峰，峰的強(qiáng)度更大，說(shuō)明橋上樣品有更多的吸氧反應(yīng)和更嚴(yán)重的老化。綜合分析顯示，橋面鋪裝瀝青結(jié)合料老化程度為：橋上>橋下。

橋面不同層位瀝青組分綜合變化情況

行車道瀝青

通過(guò)行車道不同結(jié)構(gòu)層瀝青的紅外光譜譜圖可以知道，上層1030cm-1和1700cm-1處的吸收峰的強(qiáng)度明顯高于中層和下層，說(shuō)明上層瀝青的老化程度遠(yuǎn)大于中層和下層瀝青。與下層瀝青相比，中間層瀝青1700cm-1處不飽和碳鏈吸氧形成的碳氧鍵吸收峰強(qiáng)度略高于下層瀝青，1030cm-1處的亞砜基吸收峰也高于下層瀝青。因此，中間層瀝青的老化程度略高于下層瀝青。根據(jù)紅外光譜分析，車道瀝青老化程度為：上層>中層>下層。

行車道不同層位瀝青組分變化情況

匝道瀝青

根據(jù)匝道不同結(jié)構(gòu)層瀝青的紅外光譜和定量分析結(jié)果對(duì)匝道上、中、下層瀝青的紅外光譜進(jìn)行分析和比較，966cm-1和698cm-1的吸收峰表明在匝道中使用了SBS改性瀝青。1700cm-1處的吸氧峰表明瀝青開始逐漸吸氧，在1700cm-1處吸氧峰出現(xiàn)之前，匝中和匝下的吸氧曲線變化幅度較小，匝上曲線在1700cm-1處急劇下降形成峰值。三個(gè)樣品中均存在亞砜基鍵（S=O)(1030cm-1）。對(duì)比三個(gè)樣品的以1030cm-1為中心的S=O峰面積，匝上峰面積*大，匝中次之，匝下*小。這表明上層瀝青吸氧老化反應(yīng)較多，老化程度較嚴(yán)重。因此，匝道瀝青的老化程度為：匝上>匝中>匝下，即：上層>中層>下層。

匝道不同層位瀝青組分變化情況

通過(guò)對(duì)三個(gè)路段上、中、下三層瀝青老化程度的分析，由于上層瀝青受車輛荷載和環(huán)境的直接影響，上層瀝青的老化比中、下層瀝青的老化嚴(yán)重。瀝青中不飽和碳鏈和硫元素的氧化由于瀝青老化過(guò)程中的吸氧反應(yīng)引起，并產(chǎn)生相應(yīng)的特征峰。