废旧轮胎橡胶粉是一种具有显著经济效益的改性材料,用于改善沥青性能可提高沥青路面的高温抗车辙能力、低温抗裂性、抗疲劳性能及抗反射裂缝能力,还能降低路面噪音,延长路面使用寿命。然而,高掺量胶粉或普通掺量胶粉橡胶沥青,存在着易离析和施工难等问题。本文通过在高掺量橡胶沥青的制备过程中添加裂解剂,制备出黏度小、稳定性好且性能良好的裂解高掺量橡胶沥青,其适用的混合料级配类型广、油石比低于普通橡胶沥青、混合料路用性能优,利于在工程中大规模推广应用。本文首先通过原材料的比选确定了适用于制备高掺量橡胶沥青的基质沥青、胶粉类型和裂解剂,然后通过制备工艺的比选,确定裂解橡胶沥青的推荐加热温度为200℃,适宜裂解剂用量为7.5‰。通过短期裂解试验发现,裂解高掺量橡胶沥青的针入度和延度与搅拌时间成正比,软化点和布氏黏度与搅拌时间成反比,并初步确定裂解高掺量橡胶沥青的关键指标为25℃针入度和135℃布氏黏度。通过长期裂解试验,将25℃针入度、135℃布氏黏度与橡胶沥青的胶粒直径、胶粉溶解度以及48h软化点差分别进行相关性分析,发现135℃布氏黏度与这些指标的相关性更高,故将135℃布氏黏度作为评价橡胶沥青的最佳关键指标。基于布氏黏度随搅拌时间的衰减率,将高掺量橡胶沥青的裂解分为快速裂解阶段(搅拌0～3h)、稳定裂解阶段(搅拌3～5h)和微裂解阶段(搅拌5h以上)这三个阶段,将稳定裂解阶段的橡胶沥青命名为稳定型橡胶沥青,并将135℃布氏黏度在1.475Pa?s～2.876Pa?s范围内(搅拌3h)的裂解高掺量橡胶沥青作为推广使用的橡胶沥青。在不同的裂解阶段,橡胶沥青的关键技术性质、微观形态、表观形态、胶粉溶解度和储存稳定性都会呈现不同的变化。通过分析高掺量橡胶沥青的裂解机理发现,在胶粉自身的热解反应、胶粉与基质沥青的化学反应的共同作用下,胶粉会裂解成炭黑、富含烯烃类物质的橡胶烃、裂解气(烷烃和烯烃的混合物)和其它物质,使得裂解高掺量橡胶沥青的分子量和极性成分含量上升。通过分析裂解高掺量橡胶沥青的流变性能发现,裂解高掺量橡胶沥青从快速裂解阶段到稳定裂解阶段时,其高温抗变形能力大幅下降,感温性、抗疲劳性能和耐低温性能得到显著改善,当橡胶沥青进入稳定裂解阶段后,沥青的流变性能变化幅度较小,故选择135℃布氏黏度在1.475Pa?s～2.876Pa?s范围内(搅拌3h)的橡胶沥青为推广使用的橡胶沥青是合理的。裂解高掺量橡胶沥青的高温抗变形能力、温度敏感性和耐老化性能介于基质沥青和普通橡胶沥青之间,而抗疲劳性能和低温松弛能力均优于基质沥青和普通橡胶沥青。本文通过裂解高掺量橡胶沥青混合料的路用性能试验发现,裂解高掺量橡胶沥青混合料的高温抗车辙能力介于基质沥青混合料和普通橡胶沥青混合料之间,低温抗裂性和水稳定性则优于这两种沥青混合料。虽然裂解高掺量橡胶沥青的最佳油石比明显低于普通橡胶沥青,但是由于胶粉掺量较大,胶粉中的炭黑无法被分解,故裂解高掺量橡胶沥青的油石比仍比普通沥青混合料的要高。