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针对沥青热氧老化预测的不足，采用旋转薄膜烘箱试验研究了克拉玛依90^#沥青在热氧老化过程中的针入度、软化点、粘度、延度与老化时间的关系，建立了预测沥青因热氧老化引起的性能衰减规律和老化速率的非线性老化方程。研究结果表明：非线性老化方程能够精确地预测沥青的针入度、软化点、粘度和延度在热氧老化条件下的老化规律，并能够量化沥青的热氧老化速率及最终老化量；沥青针入度、软化点和15℃延度的老化速率在开始时刻最大，然后随着老化时间的延长而逐渐变小，最后达到平衡。