废胎胶粉改性沥青不仅提高沥青性能,还可废弃物再利用,进一步开展废胎胶粉改性沥青机理研究十分重要。本文依托西部交通科技项目《废胎胶粉橡胶沥青应用技术研究》,主要针对废胎胶粉橡胶沥青混合料湿法生产工艺,采用荧光显微镜、红外光谱(IR)、差示扫描量热(DSC)等现代分析测试方法,首先分析了沥青与胶粉的组成及结构,然后通过分析沥青常规和SHAP性能的试验结果,探讨沥青改性工艺、胶粉粒径、种类、掺量以及基质沥青类型等因素对改性沥青性能的影响,提出了废胎胶粉改性沥青的共混改性机理,并进一步探讨了废胎胶粉在沥青混合料中的作用机理。经过分析研究,得到如下主要结论:(1)影响废胎胶粉改性沥青性能的因素,一类为改性工艺因素(搅拌温度、搅拌时间),另一类为材料因素(胶粉种类、粒径、掺量以及基质沥青类型)。改性沥青常规、SHRP性能试验结果表明,搅拌温度及胶粉掺量与改性沥青三大指标关系图上存在拐点,均存在合理的范围;改性沥青性能有较强的时间依赖性,搅拌时间过长则性能下降;胶粉粒径大的改性沥青温度稳定性、高温及弹性性能优异,低温性能与胶粉粒径小的改性沥青相当;斜交胎胶粉的改性沥青性能明显好于子午胎胶粉;基质沥青轻组分含量高的改性沥青,其温度稳定性差、低温性能好;(2)荧光显微镜图像表明,胶粉既有吸附作用又有填充作用。搅拌时间为60min时,粒径小的斜交胎胶粉或轻组分含量高的沥青,其改性沥青中胶粉分布越均匀、越易吸收轻组分而溶胀;差示扫描量热(DSC)表明粒径大的斜交胎胶粉或轻组分含量低的沥青,其改性沥青的吸热量小,温度稳定性高;红外光谱(IR)表明废胎胶粉与沥青的相互作用既有物理改性又有化学改性,胶粉和沥青组成、结构的不同均会导致改性沥青结构的变化,进而引起性能的差异;(3)通过宏观及微观试验结果分析,本研究试验条件下合适的搅拌温度为180℃左右,搅拌时间为60min左右;胶粉推荐选用粒径较大的斜交胎胶粉,掺量为20%左右;基质沥青可根据不同的气候和交通条件特点,有针对性的选择;(4)废胎胶粉改性沥青的改性机理可以解释为,胶粉吸收沥青轻组分发生溶胀,表面形成界面层和界面过渡层,胶团填充于胶粉的网络结构,形成三维空间网络结构,从而产生对沥青性能的改善;(5)无论是干法工艺,还是湿法工艺,废胎胶粉在沥青混合料中的作用分为物理作用和化学作用两方面,在这种双重作用下,使得废胎胶粉沥青混合料获得良好的路用性能。