中国是橡胶消费最大国家之一,大量废旧橡胶闲置堆积造成环境污染。将废旧橡胶制成橡胶粉掺入基质沥青,会改善改性沥青的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和耐久性。将废旧胶粉用于改性沥青能处理大量的废旧橡胶,减少环境污染的同时减少基质沥青的使用量,胶粉较其他改性剂造价低可节约筑路成本。但胶粉和基质沥青相容性较差,储存稳定性不佳胶粉容易离析,制约了橡胶沥青推广使用。基于此本文开展了橡胶沥青改性机理及储存稳定性研究。模拟工业生产的制备工艺,分析不同胶粉口数、胶粉掺量对橡胶沥青的性能的影响。通过红外光谱试验得到,胶粉与基质沥青之间既有物理反应也有化学反应。扫描电子显微镜试验发现,随着发育时间的增加,橡胶沥青由颗粒状变成网状结构,橡胶沥青形成相对稳定两相连续结构。橡胶沥青老化试验,分析了沥青四组分的变化规律与性能的关系,沥青质一直增加,饱和分先减小后增加,芳香分一直减小,胶质一直增加,沥青质增加使针入度减小,轻质组分减小使粘度和软化点增加,延度降低。提取甲苯不溶物含量的试验发现胶粉的脱硫、降解过程在橡胶沥青制备初期就开始,随时间的延长,胶粉质量损失幅度减小。在反应时间为30min时,180℃条件下质量损失8.2%,200℃条件下质量损失17.5%,说明在橡胶沥青制备初期不仅有溶胀反应也有大量的化学反应。研究不同胶粉掺量、不同目数、不同储存温度、不同时间、是否机械搅拌的橡胶沥青软化点差变化规律,胶粉目数的增加和掺量的增加均使橡胶沥青的粘度变大,较大的粘度阻碍了橡胶颗粒的移动,不容易离析,所以储存稳定性提高。较低的储存温度、不超过12小时的储存时间和使用前进行机械搅拌有利于橡胶沥青的相态均匀。掺入不同比例的普通胶粉和脱硫胶粉,研究常规性能变化。在胶粉总量不变的情况下,掺入脱硫胶粉有利于降低橡胶沥青的粘度,提高低温延度和改善相容性提高储存稳定性。但脱硫胶粉掺量过大,脱硫胶粉降解较多,沥青中小分子过多,普通胶粉间的凝胶膜不能有效接触形成交联结构,虽然有较多化学反应但依然容易造成橡胶颗粒离析,使得其储存稳定性下降。对于70号沥青,17.5%普通胶粉+7.5%脱硫胶粉改性沥青具有较好的综合性能。荧光显微镜试验表明,普通胶粉和脱硫胶粉混合改性沥青的相容性提高。根据宏微观研究提出了普通胶粉和脱硫胶粉改性沥青的结构模型。在17.5%普通胶粉+7.5%脱硫胶粉改性沥青基础上添加了 SBS、芳烃油、TOR、硅烷偶联剂、稳定剂A,研究不同掺量外加剂对改性沥青性能的影响。开发了一种基于高储存稳定性的高性能橡胶沥青的配方,即17.5%普通胶粉+7.5%脱硫胶粉+2%SBS+4%芳烃油+4.5%TOR(占胶粉质量)+3%稳定剂A配方。对比与胶粉掺量为25%的普通胶粉改性沥青,其175℃布氏粘度为2.84Pa·s,降低31%;软化点为81℃,升高18%;25℃针入度为54.6;5℃延度为272mm,增加213%;软化点差为0.7℃,降低91%。DSR试验表明本研究开发的高性能橡胶沥青具有良好的粘弹性稳定性能和高温抗车辙能力。并采用荧光显微镜观测不同配方橡胶沥青的相容性,表明本研究开发的高性能橡胶沥青具有良好的相容性。本研究开发的高性能橡胶沥青在165℃储存48h后制备的PAC-13混合料较未储存制备的混合料在高温性能和水温性能方面基本没有变化。通过实验本研究认为:要提高橡胶沥青的高温性能、低温性能和储存稳定性,需要胶粉具有充分的溶胀形成交联结构;胶粉、基质沥青、外加剂之间有化学键的形成,通过化学键的作用保证改性沥青中交联结构更加稳定,相容性更好:各物质间的分子量的连续性,保证其形成均匀稳定的相态。