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在运输、存储、施工和使用过程中,沥青混合料会受到温度、日照、空气、交通等因素影响而发生老化导致沥青混合料性能发生衰变。热氧老化和光氧老化是沥青混合料老化研究的两个主要方面。本文在对国内外沥青混合料老化研究分析的基础上,以一种常用于沥青路面表面层的改性沥青AC-13C沥青混合料作为研究对象,通过对其老化前后的抗裂性能、抗水损害性能以及动态模量测试,分析研究沥青混合料的老化规律,同时采用有关的模型对其性能衰变规律进行预估,并拟合获得相应的沥青混合料热氧老化性能衰变预估方程。首先根据原材料试验结果,对AC-13C沥青混合料进行目标配合比设计,确定各材料配比、矿料合成级配和最佳油石比,并对设计的AC-13C沥青混合料高温稳定性和抗水损害性能进行检验。其次,在对国内外沥青混合料老化试验方法和老化环境分析的基础上,结合沥青路面现场实际情况和高低温热氧老化差异,拟定了室内烘箱85℃、75℃、65℃温度下不同老化时间的热氧老化试验方案。同时测试了不同老化温度-时间下的沥青混合料低温劈裂强度、未冻(25℃常温)劈裂强度和冻融劈裂强度比,分析研究了老化温度和老化时间对沥青混合料性能衰变的影响规律。试验结果表明,沥青混合料在较低温度条件下(≤85℃)的热氧老化可以用时温等效关系换算。基于沥青老化初始速率最大且最终趋于0边界条件假设,建立以沥青混合料劈裂强度变化的沥青混合料热氧老化预估模型,利用1stOpt软件对模型方程参数进行分析拟合,建立沥青混合料在较低温度条件热氧老化下的时温等效关系。为了进一步研究热氧老化对沥青混合料较高温性能的影响,本文对85℃下老化5d的沥青混合料以及新拌沥青混合料进行的动态模量试验,分析加载频率、试验温度以及沥青混合料热氧老化对动态模量、相位角及车辙因子的影响。结果表明:试验温度越高,动态模量越低;动态模量对低温段温度的变化更敏感;加载频率与动态模量正相关;相位角对高频区频率的扩大更敏感;沥青混合料的老化使其动态模量增大了,但对相位角的影响并不是单一的提高或降低,老化作用后沥青混合料的车辙因子会增加。