橡胶和沥青都属于有机材料,从化学性质上来说二者有一定的天然亲和性,同基质沥青相比,橡胶沥青在高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性等诸多方面都得到了提升,而稳定型橡胶沥青在传统橡胶沥青的基础上提升了其储存稳定性。本文选用四种不同沥青:基质沥青、SBS改性沥青、稳定型橡胶沥青和胶粉改性沥青,通过试验进行四种沥青的微观结构分析、胶结料性能研究、混合料性能研究。论文主要工作包括以下方面:(1)首先,通过微观试验手段探索橡胶沥青的改性机理。以目前最为常用的基质沥青和SBS改性沥青作对比,通过红外光谱试验确定胶粉与沥青以物理共混为主,同时伴有微弱的化学反应,并且稳定型橡胶沥青与胶粉改性沥青在化学成分方面并无明显差异;通过扫描电镜试验明确了胶粉颗粒在橡胶沥青中的存在状态,通过对比发现稳定型橡胶沥青中胶粉与沥青相互作用更为强烈;差热分析试验结果表明:在温度稳定性方面:SBS改性沥青>稳定型橡胶沥青>胶粉改性沥青>基质沥青;对凝胶色谱图进行分峰处理后,得到每种沥青的大、中、小分子的相对含量,结果表明,与基质沥青相比,橡胶沥青中大分子含量增加,小分子含量减少。(2)在检测四种不同种类沥青胶结料常规性能指标的基础上,通过旋转粘度试验和动态剪切流变试验中的温度扫描评价四种沥青的高温流变性能,二者在评价沥青温度稳定性方面得到统一的结论:稳定型橡胶沥青>胶粉改性沥青>SBS改性沥青>基质沥青:64℃下的多应力蠕变恢复试验表明,相比于胶粉改性沥青,稳定型橡胶沥青更适用于重载交通;通过动态剪切流变试验中的时间扫描评价了四种沥青胶结料的疲劳性能,结果表明,在所测温度0℃、5℃、15℃下,稳定型橡胶沥青疲劳性能最佳,胶粉改性沥青次之,且都优于SBS改性沥青和基质沥青。(3)选用同一条SMA-13级配曲线,针对三种不同产源的稳定型橡胶沥青,以4%为目标孔隙率,确定三种不同稳定型橡胶沥青混合料的最佳油石比分别为:6.0%(南京)、6.3%(镇江)、6.2%(北京)。在不同温度、不同频率下进行动态模量试验,再通过时温等效原理获得动态模量-频率主曲线并用Sigmoidal函数拟合,用10-4Hz-10-2Hz频率范围内的动态模量表征的沥青混合料高温稳定性,结果表明,南京稳定型橡胶沥青混合料的高温性能最优,60℃下的静载蠕变试验所反映的沥青混合料的高温稳定性与此一致。用15℃下的四点弯曲试验评价三种稳定型橡胶沥青混合料的疲劳性能,结果表明,南京稳定型橡胶沥青混合料疲劳性能最优,但三者疲劳寿命对于应变变化的敏感程度基本一致。(4)根据以上结果,优选南京稳定型橡胶沥青,针对AC-13、SUP-13、EME-20三种级配类型,分别进行配合比设计,确定其最佳油石比分别为5.6%、4.7%、5.4%,通过室内试验评价三种混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性,结果表明,稳定型橡胶沥青在三种级配中适用性良好。