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特立尼达湖沥青(TLA)是天然形成的物质,其经过了亿万年地壳压力和温度的作用,已经充分氧化沉淀,性质稳定。TLA的掺入对普通石油沥青混合料路用性能(高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性)有明显改善作用。但是,掺入TLA对沥青及其混合料抗老化性能的研究较少,现有的老化评价体系对TLA改性沥青的适用性也有待探讨。因此,为了提高TLA改性沥青路面的使用寿命,进一步促进TLA改性沥青的推广应用与发展,本文着重对TLA改性沥青及其混合料的老化特性和机理进行深入研究。采用旋转薄膜烘箱(RTFOT)、压力老化仪(PAV)研究TLA改性沥青在不同老化温度、时间以及老化方式下三项常规指标、旋转粘度以及流变性能的变化规律。试验结果表明,三种老化因素均对TLA改性沥青各项性能有较为显著的影响,与基质沥青相比,不同老化方式下TLA改性沥青抗老化性能更为优异。采用动态剪切流变仪(DSR)对沥青老化前后的动态流变特性进行测试,并以64℃时的复合模量G*为参数建立沥青的动力老化方程,通过热力学方法比较两种沥青抗老化性能的差异。结果表明,TLA改性沥青具有较高的活化能,掺入25%TLA后活化能提高了12.8%,化学反应速率较基质沥青小,性质更稳定。通过红外光谱(IR)分析技术,对TLA改性沥青老化前后化学结构的变化进行分析,研究TLA改性沥青老化机理。结果表明,掺入TLA为物理改性,并没有产生新的特征吸收峰,TLA带入的萘官能团和季铵基团对沥青抗氧化性能有明显改善作用,改性沥青制备过程存在一定程度的老化,随着老化程度的加深羰基和亚砜指数均增大,相比之下TLA改性沥青增加幅度较小。从浸水马歇尔试验和劈裂疲劳试验入手,研究老化时间、温度及粗集料含量对沥青混合料老化性能的影响。结果表明,三种因素均对水稳定性和疲劳性能有显著影响,而粗集料含量多的混合料更容易加速老化的作用,疲劳裂缝更倾向于沿着内部空隙发展。