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硬质沥青是一种低标号的重交沥青,由于其针入度低且具有良好的高温抗车辙性能被欧洲各国家广泛应用于高等级公路路面建设中。目前,我国以30#沥青为代表的硬质沥青得到初步应用,但由于硬质沥青的流变和疲劳特性尚未完善,影响了硬质沥青的推广使用。超硬质沥青SHA作为硬质沥青的一种,通过超硬质沥青SHA流变和疲劳特性的试验研究,系统地分析其评价指标是十分必要的。本文应用流变学理论,研究了超硬质沥青SHA改性沥青结合料的流变性能以及疲劳性能的评价方法及指标,主要工作包括:首先,对制备工艺进行研究,本文通过试验拟定两因素四水平,并且选定传统三大指标作为评价指标,从高温稳定性和低温抗裂性确定超硬质沥青SHA改性沥青结合料的制备工艺。在此基础上,系统地研究了不同温域范围内超硬质沥青SHA改性沥青结合料的高、低温流变性能,采用动态剪切流变试验、多应力蠕变恢复试验分别对超硬质沥青结合料的高温流变性能进行研究。得到了超硬质沥青SHA结合料的Black曲线,由Black图得知其适用于时温等效原理。超硬质沥青SHA的掺入有效提高沥青结合料的车辙因子G*/sinδ,沥青混合料的高温性能得到明显改善。随着超硬质沥青SHA掺量的增加,沥青结合料的平均应变恢复率R呈升高趋势,不可恢复蠕变柔量Jnr则呈降低趋势,表明掺加超硬质沥青SHA有利于提高沥青结合料高温抗变形能力与变形恢复能力。根据PG分级中的高温分级可知SHA8的高温分级可达82℃;采用小梁弯曲蠕变试验研究了-10℃～-22℃超硬质沥青SHA改性沥青结合料的低温蠕变特性,发现随着超硬质沥青SHA的掺入,沥青结合料的蠕变劲度S与蠕变劲度变化率m变化幅度不大,表明对沥青结合料的低温抗裂性能影响不大。针对沥青路面发生破坏的主要形式——疲劳开裂,本文通过模拟施工过程中沥青的疲劳老化,采用短期老化后的沥青试样进行抗疲劳开裂性能展开研究。利用动态剪切流变仪,在时间扫描的应力控制模式研究了应力水平、超硬质沥青SHA掺量、评价方法对沥青结合料疲劳性能的影响,对不同应力水平下,不同超硬质沥青SHA掺量下复数剪切模量G*、耗散能变化率RDEC和累积耗散能变化率DER各自随加载次数的疲劳曲线进行分析,对比他们各自对应的疲劳寿命NT50、NTm、Np20,并且利用区分度对指标进行相互转化研究。发现G*-N和RDEC-N的变化曲线,可以将老化沥青疲劳破坏过程分为三个阶段,而DER-N曲线是将疲劳破坏程度与无损曲线的偏离程度进行对比,发现三种方法确定的疲劳寿命相差不大;随着超硬质沥青SHA掺量的增加,各个指标下的疲劳寿命次数大幅增加,说明超硬质沥青的掺入可以显著提高改性沥青结合料的疲劳寿命;随着应力水平的增大,各指标之间的区分度相接近,表明在较高应力水平下,三种指标可以相互转换使用。综上,在研究超硬质沥青SHA改性沥青结合料的流变和疲劳特性的试验研究中,基于流变学理论通过评价方法及指标进行了系统研究。发现超硬质沥青SHA改性沥青结合料高温抗车辙性能优异,低温性能相对于基质沥青PG分级保持不变,并且疲劳寿命有着大幅提高。