0 引言
沥青主要由饱和分、芳香分、沥青质和胶质等不同分子量的碳氢化合物组成，这些组分的含量及其相互作用影响沥青的性质[7-8]。废胶粉颗粒也由复杂的高分子聚合物构成，并表现出与沥青中的化合物分子明显不同的物理化学性质[9]。因此，将废胶粉与基质沥青在高温下剪切后，二者之间会发生复杂的相互作用，形成具有新特性的共混结构，而不再是完全独立的两相。已有研究表明，废胶粉与沥青之间会发生物质交换作用[10]，胶粉会吸附沥青中的芳香分等轻质组分发生溶胀，进而形成交联的网络结构，胶粉中的炭黑等物质则会渗入沥青中[11-12]。此外，胶粉和沥青分子之间还会发生化学反应生成新的化合物，从而影响改性后沥青的性能[13]。由于改性过程中胶粉与沥青之间发生物质交换、橡胶分子交联形成网络结构以及胶粉与沥青之间发生化学反应等3种机制的作用，改性沥青中各部分沥青的组分比例会发生变化，形成性质不完全相同的“沥青分相”，各沥青分相相互影响、相互作用[14]，共同影响废胶粉改性沥青性能。
废胶粉改性沥青在拌和、摊铺以及服役过程中受到高温、氧气等因素的作用会发生老化，其老化后的性能同样受到胶粉及各沥青相的共同作用。研究表明，废胶粉吸附轻质组分后会发生溶胀并在胶粉颗粒表面形成凝胶膜，这一过程保留了轻质组分，并向沥青中释放炭黑、抗氧化剂等物质，从而延缓改性沥青的老化过程[15-16]。在短期热氧老化阶段，胶粉的溶胀作用甚至超过了老化作用，使得短期老化后的废胶粉改性沥青刚性增大，抗变形能力增强[17-18]。然而，在长期热氧老化过程中，胶粉的溶胀作用减弱，改性沥青发生氧化老化。此外，在热氧老化过程中，除了基质沥青发生氧化硬化外，胶粉还会与氧气反应发生脱硫降解，并向沥青中释放聚合物，在一定程度上可改善沥青的流变性能[19]。但当胶粉裂解程度过高时，橡胶分子链断裂严重，将会影响改性沥青的高温性能[20-21]。由此可见，热氧老化进程中，在胶粉的溶胀作用、基质沥青的氧化硬化、胶粉的氧化降解以及胶粉与沥青之间的相互作用等多种机制影响下，组分比例不同的各沥青分相与胶粉相之间的交互作用也不同，且随着老化时间的增加，各沥青相在老化的不同阶段发生的变化也不尽相同，最终表现出的流变性能也存在差异。因此，与基质沥青相比，废胶粉改性沥青具有更复杂的老化行为。
综上所述，由于胶粉、基质沥青自身性质的差异以及二者之间的物理化学作用，废胶粉改性沥青内部会出现组分比例不同的沥青分相。在热氧老化进程中，胶粉的溶胀和裂解、基质沥青的氧化硬化以及胶粉与沥青之间的相互作用共同影响各沥青分相，使这些分相表现出差异性老化行为。因此，探究废胶粉改性沥青在热氧老化进程中各相的老化特性以及胶粉与沥青之间的相互作用机制，对于提升废胶粉改性沥青抗老化性能有重要意义。当前，废胶粉改性沥青热氧老化后流变性能的变化特征受到广泛关注，但相关研究大多从废胶粉改性沥青整体性能变化的角度进行分析，缺乏针对其多相复合体系的深入研究，忽略了改性沥青中各沥青相老化后流变性能的差异性变化。此外，现有研究中对废胶粉改性沥青热氧老化的处理时间较短，胶粉裂解、沥青氧化等反应对改性沥青以及各沥青相性能变化产生的影响规律不显著，不足以全面描述长期热氧老化进程中废胶粉改性沥青及其各沥青相流变性能的变化规律。
本文将采用物理过滤与化学萃取相结合的方法，对不同热氧老化时间下的废胶粉改性沥青进行多相分离，并通过频率扫描试验对废胶粉改性沥青及其沥青相的复数模量、相位角、G-R参数、劲度模量以及蠕变速率等流变性能指标进行测试，探究废胶粉改性沥青及其各沥青相在长期热氧老化进程中的高温、疲劳以及低温性能演变规律，揭示各沥青相的差异性老化行为，进一步探究废胶粉与沥青的相互作用机制，以期为提高废胶粉改性沥青的抗老化能力以及实现老化废胶粉改性沥青再生提供理论参考。
1 试验材料与试验方法
1.1 试验材料
1.1.1 基质沥青
本文采用70#基质沥青，并根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)，测试了该沥青的基本性能指标。实测结果及规范要求如表1所示。
表1 70#沥青技术指标实测结果及规范要求 |
| 技术指标 | 实测数据 | 规范要求 |
|---|---|---|
| 针入度(25 ℃, 100 g, 5 s)/(0.1 mm) | 72 | 60~80 |
| 针入度指数PI | -1.5 | -1.5~1.0 |
| 10 ℃延度/cm | 31 | ≥20 |
| 15 ℃延度/cm | >100 | ≥100 |
| 软化点/℃ | 47 | ≥46 |
| 闪点/℃ | 282 | ≥260 |
| 密度(25 ℃)/(g/cm3) | 1.030 | — |
1.1.2 胶粉
胶粉的粒径以及物理化学性能对改性沥青的性能有显著影响，根据《路用废胎胶粉橡胶沥青》(JT/T 798—2019)，采用Ⅱ类胶粉，即细度为40目的胶粉颗粒制备胶粉掺量为20%的废胶粉改性沥青。所选胶粉的技术指标测试结果如表2所示。
表2 胶粉技术指标实测结果及规范要求 |
| 技术指标 | 实测数据 | 规范要求 |
|---|---|---|
| 相对密度 | 1.20 | 1.10~1.30 |
| 含水率(%) | 0.54 | <1 |
| 铁含量(%) | 0.008 | <0.03 |
| 纤维含量(%) | 0.01 | <1 |
| 灰分(%) | 6.5 | ≤8 |
| 丙酮抽出物(%) | 8.7 | ≤16 |
| 炭黑含量(%) | 31.3 | ≥28 |
| 橡胶烃含量(%) | 52.4 | ≥48 |
1.1.3 废胶粉改性沥青
本文采用湿法制备废胶粉改性沥青，在70#基质沥青中掺入40目废胶粉，在高温条件下进行连续搅拌处理，具体操作方法如下。
1)先将70#基质沥青在烘箱中加热(120~130 ℃)至熔融状态，再称取一定质量的基质沥青装于盛样桶中，在电热套中进行加热和保温。
2)称取质量为基质沥青质量20%的废胶粉，将高速剪切机转速调整至1 000 r/min，将废胶粉缓慢加入基质沥青中，防止胶粉成团。
3)将废胶粉全部加入后，调整高速剪切机转速至3 000 r/min开始剪切，剪切时间为120 min，剪切温度为180 ℃。
4)剪切完成后，将废胶粉改性沥青放入135 ℃烘箱中使其发育溶胀60 min。
依据《路用废胎胶粉橡胶沥青》(JT/T 798—2019)对上述制备的废胶粉改性沥青进行针入度、软化点、延度等技术指标的测试，具体测试结果如表3所示。
表3 废胶粉改性沥青技术指标实测结果及规范要求 |
| 技术指标 | 实测数据 | 规范要求 |
|---|---|---|
| 180 ℃旋转黏度/(Pa·s) | 3.0 | 2.5~3.5 |
| 针入度(25 ℃, 100 g, 5 s)/(0.1 mm) | 52.5 | 50~70 |
| 软化点/℃ | 62.4 | >58 |
| 延度(5 ℃, 1 cm/min)/cm | 10.3 | >10 |
1.2 试验方法
1.2.1 室内加速老化试验方法
本研究采用室内老化试验模拟沥青在生产、运输、摊铺以及服役过程中的老化行为。既有研究可知，废胶粉改性沥青在不同老化时间下具有不同的老化特征。因此，依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)对废胶粉改性沥青进行短期老化试验和长期老化试验。
采用旋转薄膜加热试验(RTFOT)对沥青进行短期老化。取(35±0.5)g沥青置于老化瓶中，再对称放入旋转薄膜烘箱中，转速设置为(15±0.2) r/min，温度设置为(163±0.5)℃，时间设置为75 min。
采用Prentex 9300型压力老化容器(Pressure Aging Vessel, PAV)对短期老化后的沥青样品进行长期老化处理，模拟沥青在道路使用过程中发生的热氧老化。由于废胶粉改性沥青具有较为优异的抗老化性能，长期热氧老化20 h后，废胶粉改性沥青内部反应尚不明显，但随着热氧老化时间的延长，胶粉裂解、基质沥青的氧化等作用对各相的影响会逐渐显著。因此，有必要对废胶粉改性沥青进行30 h及更长时间的热氧老化处理，以捕捉其在长期热氧老化过程中流变性能的变化规律。
取(50±0.5)g短期老化后的沥青置于盛样盘中，将盛样盘放入经过预热的压力老化容器中，PAV内气压设置为(2.1±0.1)MPa，老化温度保持在100 ℃，老化时间设置为20、30、40、50和60 h。
1.2.2 废胶粉改性沥青多相分离方法
与基质沥青不同，废胶粉改性沥青是由沥青相和胶粉相构成的多相复合材料。由于胶粉颗粒的吸附作用以及胶粉与沥青之间的物质交换作用，沥青相又可以进一步分为未被胶粉吸附的“游离沥青相”和被胶粉吸附保护的“吸附沥青相”。本研究采用筛网过滤以及索式抽提萃取等方法对废胶粉改性沥青进行多相分离，具体操作方法如下。
1)称取20 g废胶粉改性沥青置于200目钢筛，将钢筛置于可密封的收集盒中放入烘箱，防止改性沥青氧化和老化，烘箱温度设置为180 ℃，保温时间设置为45 min。
2)未被胶粉吸附的沥青在高温作用下流至筛网下，该部分沥青即为游离沥青相，留在筛网上的为胶粉和被胶粉吸附保护的“吸附沥青相”，将该部分命名为“沥青-胶粉”。
3)用滤孔直径为0.22 μm的滤膜将5 g沥青-胶粉包好，置入索式抽提器的抽提装置中，采用沸点较低的二氯甲烷(CH2Cl2)溶液对该混合物进行抽提直至抽提装置中的溶液无色。
4)被胶粉吸附的沥青溶于二氯甲烷并被收集至索式抽提器蒸馏瓶中，将蒸馏瓶中的溶液进行旋转蒸干后留于旋蒸瓶内的沥青部分即为吸附沥青相。
依照上述步骤进行操作可将废胶粉改性沥青中的胶粉相与沥青相进行分离，得到被胶粉颗粒吸附的吸附沥青相以及未被吸附的游离沥青相，操作流程以及各部分产物如图1所示。
1.2.3 流变性能测试方法
本研究采用HR-2型动态剪切流变仪(Dynamic Shear Rheometer, DSR)测试不同老化时间下70#基质沥青、废胶粉改性沥青以及与胶粉分离后的游离沥青相和吸附沥青相的流变性能。
1)主曲线频率扫描试验
为获得废胶粉改性沥青及其分离组分在全频域范围内的复数模量与相位角变化趋势，本研究采用DSR对经历不同老化时间的沥青样品进行频率扫描试验，并基于时间-温度等效原理构建复数模量和相位角的主曲线，试验参数设置如下：
①应变水平：1.5%；
②扫描频率：0.1~100 rad/s；
③测试温度：5、15、25、35、45、55、65 ℃；
④间隙和平行板直径：2 mm和8 mm(5~25 ℃)，1 mm和25 mm(35~65 ℃)。
2)8 mm平行板频率扫描试验
①应变水平：1%；
②扫描频率：0.1~100 rad/s；
③测试温度：5、15、25 ℃；
④间隙和平行板直径：2 mm和8 mm。
3)4 mm平行板频率扫描试验
既有研究表明，沥青混合料的低温劲度是反映抗裂性能的重要指标。美国SHRP(Strategic Highway Research Program)提出了能评价沥青劲度和蠕变速率的弯曲梁流变试验(Bending Bean Rheometer Test, BBR)，但由于BBR试验存在制样难度大、所需沥青多、试验温度难以把控等问题，WRI(Western Research Institute)提出了使用4 mm平行板频率扫描试验代替传统BBR试验，以测试沥青低温性能，并基于Ninomiya和Ferry提出的转换方法将频率扫描试验结果转换为与BBR试验相同的评价指标—劲度模量 和蠕变速率 ，从而对沥青的低温抗开裂能力进行评价[24-26]。该试验参数设置如下：
①应变水平：0.1%；
②扫描频率：0.2~100 rad/s；
③测试温度：-6、-12、-18 ℃；
④间隙和平行板直径：2.2 mm和4 mm。
2 结果与分析
2.1 复数模量与相位角主曲线
依据时间-温度等效原理，将不同试验温度下的流变学数据进行平移，可得到基于参考温度的模量主曲线或相位角主曲线。本研究选取35 ℃为参考温度，建立废胶粉改性沥青、70#基质沥青、游离沥青相、吸附沥青相在不同老化时间下的复数模量和相位角主曲线，以探究4种沥青在不同老化时间下硬度以及内部黏弹比例的变化情况。复数模量主曲线可以表征沥青在宽频域宽温域下的流变特性，沥青模量越大，表明其弹性越大、韧性越低。
不同老化时间下4种沥青的复数模量主曲线如图2所示。
由图2可知，随着老化时间的增加，4种沥青的复数模量主曲线在全频域范围内均逐渐上移。对于70#基质沥青、游离沥青相以及吸附沥青相，热氧老化使得沥青中所含的C=C键等基团发生氧化反应，生成羰基、亚砜基等强极性官能团。该过程使得分子间作用力增加，还导致沥青分子量增加，进而使得分子运动时其内摩擦阻力增大[27]。因此，沥青复数模量显著提高，强度也随之增加，但变形能力与韧性却有所降低。复数模量增大可提高沥青在高温下抵抗车辙的能力，改善沥青的高温性能，但在低温条件下更高的复数模量则表示沥青具有较大的硬度，将导致老化后的沥青更易发生开裂。与70#基质沥青相比，热氧老化作用下，废胶粉改性沥青内部会发生更为复杂的反应。除了基质沥青被氧化硬化使得复数模量增大外，改性沥青中的废胶粉还会发生脱硫降解。废胶粉中包含天然橡胶以及丁苯橡胶等聚合物，这些聚合物中也含有C=C等易被氧化的基团，在热氧老化作用下，C=C键发生断裂，胶粉裂解为小分子物质，自身结构被破坏，削弱了胶粉在改性沥青中的颗粒效应，这种变化导致复数模量减小[28]。总体而言，基质沥青的老化硬化导致复数模量的增大幅度大于胶粉裂解所引起的复数模量减小的幅度。因此，废胶粉改性沥青的复数模量随着老化时间的增加呈逐渐增大的趋势。
沥青作为黏弹性材料，当受到外荷载时，沥青剪切应力滞后于剪切应变，二者相位差为相位角，相位角比复数模量对于沥青改性及其化学结构变化更敏感。相位角反映了沥青黏弹性比例的变化，相位角越大，沥青中黏性比例越高，反之，沥青中弹性比例越高，沥青更趋于弹性体。不同老化时间下4种沥青的相位角主曲线如图3所示。
2.2 复数模量与相位角的变化规律
复数模量表征沥青抵抗外荷载的能力，相位角则反映沥青内部的黏弹比例。为进一步分析热氧老化对于4种沥青流变性能的影响，本研究选取测试温度为55 ℃、测试频率为10 rad/s时的复数模量和相位角数值进行分析，结果如图4所示。
由图4可知，各沥青的复数模量与相位角随老化时间的变化情况依旧遵循主曲线的变化规律，即随着老化时间的增加，各沥青的复数模量呈增大趋势而相位角呈减小趋势。在相同老化时间条件下，从4种沥青的复数模量和相位角的相对大小来看，复数模量排序基本为游离沥青相>70#基质沥青>废胶粉改性沥青>吸附沥青相，而相位角排序基本为70#基质沥青>吸附沥青相>游离沥青相>废胶粉改性沥青。由于游离沥青相是未被胶粉吸附的部分，其部分轻质组分被胶粉吸附并发生溶胀作用，导致游离沥青相中轻质组分较少，黏弹比例较低，相位角较小。在老化作用下，其复数模量增大幅度较为明显。吸附沥青相因被胶粉吸附，受到胶粉中聚合物、炭黑以及抗氧化剂等物质的保护。同时，胶粉的溶胀吸附作用使其轻质组分的含量增加，从而使吸附沥青相复数模量减小。此外，由图4(a)可以看出，老化时间达60 h后吸附沥青相复数模量增长幅度较大，这说明胶粉裂解程度较大，对于吸附沥青相的保护能力逐渐下降[28,30]。
与未老化状态下的复数模量和相位角数值相比，不同老化时间下4种沥青复数模量和相位角增/降幅范围如表4所示。
表4 4种沥青复数模量与相位角的增/降幅范围 |
| 项目指标 | 废胶粉 改性沥青 | 70#基质 沥青 | 游离 沥青相 | 吸附 沥青相 |
|---|---|---|---|---|
| 复数模量增幅 | 39.3%~998.3% | 92.5%~4373.0% | 34.4%~1053.3% | 13.5%~5507.7% |
| 相位角降幅 | 3.4%~17.7% | 4.6%~35.4% | 2.0%~30.1% | 1.9%~36.8% |
由表4可知，与70#基质沥青相比，老化后的废胶粉改性沥青复数模量增幅和相位角降幅都更小，这表明改性沥青抗老化性能更优越。在4种沥青中，吸附沥青相复数模量增幅和相位角降幅变化范围最大，这是由于吸附沥青相受到胶粉裂解作用的影响最大，随着老化时间增加，胶粉的调节和保护能力减弱，吸附沥青相的复数模量增幅以及相位角降幅上升。
2.3 抗疲劳开裂能力
G-R参数与延度具有较好的相关性，常用来表征沥青在相应条件下的开裂趋势，且该试验所需样品量小、试验时间短。因此，本研究在15 ℃、0.005 rad/s条件下采用G-R参数代替延度指标对沥青的抗开裂能力进行评价。当G-R参数超过180 kPa时，沥青路面存在开裂风险，当G-R参数超过450 kPa时，沥青路面则会出现严重块裂和反射裂缝，需采取必要措施进行养护维修。4种沥青在不同老化时间下的G-R参数如图5所示。
由图5可知，随着老化时间增加，4种沥青G-R参数值都呈现单调递增的趋势，且变化较为明显，这表明G-R参数对于老化作用比较敏感。热氧老化会增加沥青中重质组分的含量，使得沥青变得脆硬，降低其抗开裂性能，从而使得沥青G-R参数随着老化时间的增加逐渐增大并超过初始开裂值。对于废胶粉改性沥青，虽然胶粉的存在使改性沥青中弹性比例增大，且胶粉颗粒的不均匀分布可能导致应力集中现象，但其良好的变形能力和对沥青的改性作用提高了改性沥青的抗裂性能。因此，废胶粉改性沥青的G-R参数在老化初期数值较大，但在老化至50 h后才超过初期开裂值180 kPa。
从图中还可以看出，70#基质沥青和游离沥青相G-R参数变化最为明显。其中，老化30 h后，游离沥青相的G-R参数最先超过初始开裂值180 kPa，且在老化60 h后，该相G-R参数更接近严重开裂值450 kPa，这表明在老化作用下游离沥青相抵抗开裂的能力较差。原因是胶粉颗粒吸收轻质组分而发生溶胀后，游离沥青相中所含轻质组分比例降低，在受到老化作用后，抵抗开裂的能力下降较为明显。吸附沥青相因受到胶粉保护作用且所含轻质组分比例较高，在中温下柔性较好。然而，这种柔性特性导致其在老化至60 h后无法满足抗裂性能的要求。依据G-R参数，在相同老化时间条件下上述4种沥青中温抗开裂性能优劣的排序为：吸附沥青相>废胶粉改性沥青>70#基质沥青>游离沥青相。
2.4 低温抗开裂和蠕变能力
沥青的劲度模量 和蠕变速率 分别代表沥青在低温下抵抗变形的能力和应力松弛能力， 越小、 越大表示沥青的低温性能越好。美国SHRP计划规定在设计温度下，加载60 s时， ≤300 MPa， ≥0.3，以满足沥青在低温条件下的抗裂性能要求。本文基于4 mm平行板频率扫描的试验结果，计算不同老化时间下废胶粉改性沥青及其各相在3个温度下(-6、-12、-18 ℃)的劲度模量 和蠕变速率 。
沥青的劲度模量 代表沥青在低温下抵抗变形的能力。沥青应具有一定的刚度以承受荷载作用，但劲度模量过大时，沥青会变硬变脆，易发生开裂。4种沥青的劲度模量S试验结果如图6所示。
由图6可知，随着老化时间的增加，4种沥青的劲度模量均呈增大趋势。随着测试温度的降低，同种沥青的劲度模量也逐渐增大。这表明老化和低温都会导致沥青变硬变脆，从而使得沥青的劲度模量增大。从图中可以看出，长期老化20 h后，70#基质沥青劲度模量最先在-18 ℃温度下超过300 MPa。随着废胶粉改性沥青老化程度的加深，胶粉逐渐发生裂解，其大分子物质进入游离沥青相，同时，游离沥青相自身轻质组分挥发，而极性组分含量增加，导致游离沥青相在经过30 h长期老化后，在-18 ℃条件下劲度模量超过300 MPa。而废胶粉改性沥青由于胶粉颗粒自身良好的弹性和应力松弛能力，提高了改性沥青整体的抗开裂性能，因此在老化60 h后、-18 ℃下劲度模量超过或接近300 MPa。由于吸附沥青相本身轻质组分含量较高，整体较软，因而在低温下模量较低，从而表现出较好的抗裂性能。即使吸附沥青相在经历较为严重的老化(60 h)后，其在-18 ℃下的劲度模量也才超过300 MPa。对比4种沥青的劲度模量 ，可判断低温性能优劣程度依次为：废胶粉改性沥青>吸附沥青相>游离沥青相>70#基质沥青。
由图7可知，在-6、-12、-18 ℃等3个温度下，4种沥青的蠕变速率 均随老化时间的增加而减小，这说明老化作用降低了沥青的应力松弛能力，增加了其低温开裂的风险。在-6 ℃条件下，对比各沥青从未老化至老化60 h时 值降低幅度，70#基质沥青在该阶段 值降低57.5%，而废胶粉改性沥青、游离沥青相和吸附沥青相在该阶段 值分别降低36.5%、33.5%、44.8%，均低于70#基质沥青 值在该阶段的降低幅度。这表明在基质沥青中添加胶粉增加了改性沥青的柔韧性，提高了其在低温下通过变形释放应力的能力，胶粉的溶胀吸收作用也使得游离沥青相和吸附沥青相组分分布得到调节，抵消了部分由于基质沥青氧化变硬而导致的蠕变速率降低的影响，从而改善沥青的低温性能。在废胶粉改性沥青及其分离出的沥青中，吸附沥青相蠕变速率值最大，而游离沥青相蠕变速率最小。这是由于胶粉的溶胀吸附作用能吸附并保留轻质组分，从而使得吸附沥青相内部轻质组分含量较高，即使在低温下也能保持一定的柔性。相反，由于胶粉的吸附作用，轻质组分被吸收至凝胶层内，而重质组分则排放至游离沥青相中，导致游离沥青相中重质组分含量上升，硬度增加，在低温下抵抗变形的能力下降，因此其蠕变速率低于其他沥青。从蠕变速率低于0.3的先后顺序来看，在老化50 h后，70#基质沥青的-6 ℃蠕变速率低于0.3；老化50 h后废胶粉改性沥青的-12 ℃蠕变速率低于0.3；老化30 h后游离沥青相的-12 ℃蠕变速率低于0.3；老化60 h后吸附沥青相的-12 ℃蠕变速率低于0.3。因此，以蠕变速率为判断标准，4种沥青的低温性能优劣排序为：吸附沥青相>废胶粉改性沥青>游离沥青相>70#基质沥青。
3 结论
将废胶粉与基质沥青进行剪切共混后，在胶粉的吸附溶胀以及胶粉与沥青之间的物质交换等作用的影响下，改性沥青中会出现组分比例不同的沥青分相，这些分相相互作用，共同影响废胶粉改性沥青的性能。为进一步探究长期热氧老化进程中胶粉的吸附作用对于各相沥青流变性能的影响，给废胶粉改性沥青的抗老化以及再生工作提供理论基础，本文将不同热氧老化时间下的废胶粉改性沥青进行多相分离，得到了未被胶粉吸附的游离沥青相以及被胶粉吸附保护的吸附沥青相，并对70#基质沥青、废胶粉改性沥青、游离沥青相和吸附沥青相进行流变性能测试，结论如下。
1)胶粉的吸附行为改变了废胶粉改性沥青中各部分沥青的组分比例，在长期热氧老化进程中游离沥青相和吸附沥青相的复数模量和相位角表现出不同的变化规律。游离沥青相中所含轻质组分比例较低，相位角小于70#基质沥青和吸附沥青相，但复数模量明显大于废胶粉改性沥青和吸附沥青相。吸附沥青相由于受到胶粉保护，相同老化时间下复数模量最小。
2)在热氧老化60 h后，吸附沥青相复数模量增幅最高达到5 507.7%，相位角降幅最高达到36.8%，增/降幅变化范围最大。此外，废胶粉改性沥青相位角主曲线平台期也随着老化时间的增加而逐渐缩短，这说明在长期热氧老化进程中，胶粉发生了裂解，对吸附沥青相的保护作用下降。
3)依据G-R参数分析结果可知，在4种沥青之间，胶粉的吸附作用使得游离沥青相内部重质组分比例较高，疲劳开裂的风险增大。具体表现为游离沥青相在老化30 h后G-R参数值最先超过初始开裂值180 kPa，老化60 h后其G-R参数值最接近严重开裂值450 kPa。
4)依据低温劲度模量以及蠕变速率测试结果可知，热氧老化会导致4种沥青硬化脆化，劲度模量增大，同时伴随变形能力和应力释放能力下降，蠕变速率减小。根据劲度模量和蠕变速率对4种沥青的低温性能进行评价，废胶粉改性沥青的低温性能优于基质沥青，而在废胶粉改性沥青中，游离沥青相的低温性能最差。
本文通过物理过滤与化学萃取相结合的方法将不同热氧老化时间下的废胶粉改性沥青进行多相分离，并对各沥青相、废胶粉改性沥青以及基质沥青的流变性能变化规律进行了分析，探究了胶粉与沥青在长期热氧老化进程中的相互作用机制。未来可对长期热氧老化进程中各相的化学组成与微观结构变化规律等方面进行研究，进一步探究废胶粉改性沥青多相老化机理，为废胶粉改性沥青的抗老化与再生研究提供理论基础。