輛荷載和自然環(huán)境因素（如溫度、氧化、光照、雨水等）的綜合老化效應導致瀝青混合料中瀝青持續(xù)老化，瀝青在老化過程中經(jīng)過一系列物理和化學變化后會更加脆硬，進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可以對不同瀝青路面結(jié)構(gòu)的芯樣提取瀝青進行表征，分析不同瀝青的老化程度，得出不同路面結(jié)構(gòu)對瀝青老化的影響，研究不同結(jié)構(gòu)瀝青路面老化過程中的物理和化學變化，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。

使用BRUKER ALPHA Ⅱ傅里葉變換紅外光譜儀，試驗的溫度為20℃。光譜的波數(shù)范圍為4000～500 cm-1，分辨率為4cm-1。紅外光譜分析試驗可用于分析瀝青中化學鍵的種類和含量。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的降解更為嚴重。910cm-1處的吸收峰是苯環(huán)C-H振動的吸收峰，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，說明二者均已老化，橋上樣品的峰值強度高于橋下樣品。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，峰的強度更大，說明橋上樣品有更多的吸氧反應和更嚴重的老化。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處的吸收峰的強度明顯高于中層和下層，說明上層瀝青的老化程度遠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)果對匝道上、中、下層瀝青的紅外光譜進行分析和比較，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。三個樣品中均存在亞砜基鍵（S=O)(1030cm-1）。對比三個樣品的以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較多，老化程度較嚴重。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

通過對三個路段上、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、下層瀝青的老化嚴重。瀝青中不飽和碳鏈和硫元素的氧化由于瀝青老化過程中的吸氧反應引起，并產(chǎn)生相應的特征峰。