维也纳理工大学
伯恩哈德·霍夫科、约翰内斯·米尔沃德、克里斯蒂娜·霍费尔(从左至右)
学分:维也纳理工大学 沥青的耐久性主要取决于沥青——将沥青中的小石头粘合在一起的黑色粘合剂
随着沥青老化，它会改变其性质并变脆，最终导致沥青开裂
在图维恩(维也纳)，2020年成立的“克里斯琴·多普勒沥青材料化学机械分析实验室”正在进行研究，以更好地了解这些过程，使沥青更耐用
纯粹出于偶然，约翰尼斯·米尔沃尔德(图维恩交通研究所)现在发现了一个惊人的结果:与之前的假设相反，蓝色和绿色范围内的可见光会导致沥青在很短的时间内更强烈地老化
这种光诱导的沥青变化现在已经在图维恩进行了详细的研究
在未来的研究和对道路寿命的估计中，太阳辐射一定要考虑在内
实验室中的偶然发现 “这项研究项目始于一些一开始没人能解释的奇怪观察，”教授说
波恩大学交通研究所的伯恩哈德·霍夫科说
“我们把沥青样品放在实验室的玻璃容器里，仔细检查后，我们发现它们的表面在相对较短的时间后发生了变化
" 这种变化可能在高温下就已经预料到了，但在实验室的室温下却没有
强烈的紫外线辐射也可以被认为是这种变化的一种解释，但玻璃实际上吸收了大部分紫外线辐射，只让可见的部分阳光透过
“所以我们决定用特殊的显微镜仔细观察这种奇怪的现象，”伯恩哈德·霍夫科说
沥青样品以非常特殊的方式被照亮，具有不同的精确定义的光颜色，从相当长波长的红色到短波长的紫外范围
“到目前为止，人们一直认为高能紫外光对沥青老化的影响最大
可见光预计不会有任何明显的影响，”约翰尼斯·米尔沃德说
但是测量结果清楚地表明:在所有检测的光波长下，沥青表面的变化在15-20分钟后就可以被检测出来
最强的影响实际上发生在紫外线范围内，但可见光的影响同样剧烈——在蓝光和绿光的波长范围内有一个额外的最大值
如果将地球表面的光照条件和大气的影响也考虑在内，紫外线的衰减明显大于蓝光或绿光，那么很明显蓝光对路面的老化影响最大
通过暗场显微镜观察沥青的微观结构:表面下有光散射颗粒
学分:维也纳理工大学 氧化导致裂缝 光线会加速材料的氧化，当沥青氧化时，其机械性能会发生变化
它变得更硬，因此更容易开裂
“最初，光影响下的氧化只发生在材料的顶层——沥青样品的最外层微米，”约翰尼斯·米尔沃德说
“但这仅仅是产生深远影响的最初火花:小裂缝确保氧气能够更深地渗透到材料中，材料内部产生应力，裂缝变得更深，最终这会导致沥青的持久损坏
" 到目前为止，沥青老化实验主要是在黑暗中进行的
这种情况现在将会改变
伯恩哈德·霍夫科说:“我们的测量表明:如果你想预测沥青的耐久性，那么你肯定必须考虑太阳辐射。”
此外，在太阳辐射特别高的地方，你通常还必须应对高温，这进一步加剧了影响
伯恩哈德·霍夫科说:“这绝对是一个没有人预料到的惊人结果——这样的事情在研究中并不经常发生。”
无论如何，这一新发现将为道路工程科学带来重大变化
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