《表8 两种沥青的老化动力学参数Table 8 Aging kinetics parameters determined of two types of asphalt》

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《KSHD温拌剂对新疆岩沥青改性沥青老化动力特性的影响》

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由上一小节讨论可知，所建立的老化预估模型仅在老化时间不超过10h且老化温度不宜过高的情况下才具有较高的精度。其原因可能有两个方面:（1）高温区WRA与XRA的表观黏度变化都比较剧烈，而对-lnK-1/T图像进行回归分析时，高温区实验样本不足（直接从163℃跨越到183℃）。（2）在老化时间超过10h或者老化温度过高时，沥青内部长链分子开始断裂，大部分油性成分转化为沥青质，沥青表观黏度增长出现突变式增长，老化反应会由常反应速率进入快速反应速率[20]阶段。鉴于此，本研究为了优化老化动力学方程，补充了老化温度为140℃、173℃、193℃的相关实验，以黏度突变点为分界线，分别以140℃、150℃、163℃和173℃、183℃、193℃为老化温度建立常反应速率老化动力学模型和快速反应速率老化动力学模型，其动力学参数见表8。以WRA常反应速率参数为例，其老化反应速率为k=0.006 3，频率因子A=537.88，老化反应活化能Ea=40.57kJ·mol-1。常、快反应阶段WRA的反应速率均低于XRA，WRA和XRA在两个反应阶段的活化能依次为40.57kJ·mol-1、43.28kJ·mol-1和35.35kJ·mol-1、36.12kJ·mol-1，由此可知WRA的抗老化性能高于XRA，与第3小节得出的结论一致。优化后WRA、XRA的表观黏度计算值和试验结果对比见表9，WRA、XRA的常速反应阶段的计算值与试验值的最优、平均、最大相对误差分别是0.02%、0.23%；2.55%、2.87%；11.52%、8.43%。快速反应阶段的计算值与试验值最优、平均、最大相对误差分别是0.74%、0.04%；4.54%、2.89%；11.67%、6.00%。优化后老化动力方程的计算值与试验值的相关系数分别为R2=0.965 4、R2=0.954 2，如图6所示，两种沥青老化后表观黏度的计算值与试验结果能够较好吻合。综上可见，以表观黏度为参数建立的老化动力学方程，能够有效地预测XRA、WRA老化过程中表观黏度的变化值。