瀝青在不同光熱耦合條件下瀝青的宏觀老化特征，推薦采用針入度比作為評價瀝青老化程度及抗老化性能的關鍵指標。采用紅外光譜、核磁共振氫譜微觀方法和宏觀的三大指標建立瀝青耦合老化后的聯系。宏觀指標雖能在一定程度上較好地反映瀝青的老化性能，但瀝青作為一種膠體，其流動和變形等特性在路用性能中起至關重要的作用。因此，對常用摻量為4.5%的SBS 改性瀝青，進行不同方式耦合（光熱（GR）、光荷（GH）、熱荷（HR））老化，從瀝青流變指標出發，分析不同耦合方式老化前后的復數剪切模量、相位角、勁度模量和蠕變速率的變化情況，并結合紅外光譜試驗分析瀝青內部官能團變化。
材料與SBS 改性瀝青的制備
本文選用東海AH-70 基質瀝青和岳陽石化生產的星型SBS 改性劑YH4306，瀝青針入度儀選用上海昌吉地質儀器有限公司生產的SYD-2801型，其摻量為瀝青質量的0.03%。將基質瀝青加熱至180℃，把稱量好的SBS加入到基質瀝青中，溶脹時長30min。以3500r/min 的剪切速度進行30min 的高速剪切，然后加入穩定劑然后發育溶脹60min。制得摻量為4.5%(質量分數)的SBS 改性瀝青。本文通過采用室內控制，模擬實際瀝青路面耦合老化的過程，并測量老化后的瀝青相關指標，其主要的試驗方法如下。
1）耦合老化試驗：成型標準瀝青混合料車轍板試件，將其置于改進后的動穩定度儀內。然后通過控制老化過程中紫外光強度、老化溫度、輪轍作用次數，使其產生不同方式的耦合老化。其中，通過控制紫外光強度為40 mw/cm2 和老化時長為120 h，模擬在自然環境下瀝青在經歷長達5 個月后的真實老化情況[9]；采用82℃的溫度作為試驗溫度，加速模擬實際路面高溫老化；設定車輪行駛速度為72 次/min，其接地壓強為0.7 MPa，以模擬行車荷載作用。根據上述的老化時長、行駛速度，可計算出對應的輪載作用次數為518400 次。根據《公路工程技術標準》中對公路分級的規定，其大致相當于二級公路的交通流量下車輛荷載作用時長5 個月。
2）抽提試驗：首先，將不同耦合老化作用后的瀝青混合料車轍板試件進行機械破碎。其次，使用三氯乙烯溶液浸泡瀝青混合料48h，將老化后的瀝青從混合料中抽提分離出來，并使用離心機分離混合液中的殘留礦粉。最后使用旋轉蒸發儀回收老化瀝青。
3）溫度頻率掃描試驗：試驗溫度為5~75℃，每10℃進行一次頻率掃描，掃描頻率設置為從0.1Hz 到30Hz。其中，在5~25℃試驗采用8mm 的模具和2mm 間隙，在25~75℃采用25mm 模具和1mm 間距。
4）低溫彎曲流變試驗：采用CANNON 產的彎曲流變儀，并按照規范T0627-2011 直接對不同耦合老化后的瀝青在-6℃、-12℃、-18℃、-24℃的溫度下勁度模量S 和蠕變斜率m進行測量。
5）紅外光譜試驗：采用Bruker Tensor27 紅外光譜儀，利用全散射ATR 配件進行紅外光譜測試。其測試范圍為500~4000cm-1。
特殊的，經過光熱耦合老化后，瀝青相位角主曲線顯著低于其他兩種耦合老化方式，其中主曲線的左段由原來向下彎曲變成了向上彎曲，并且在曲線中段產生一段平臺區，這一現象說明光熱耦合老化對SBS 改性瀝青的結構產生了很大的影響。在平臺區瀝青的相位角保持不變，可以認為是由于在這一階段瀝青的彈性存儲模量與損耗模量同步變化。另外，可以看出曲線的平臺段的起始頻率隨著老化的進行逐漸變小，這說明光熱老化使瀝青的頻率敏感性降低，這一現象也解釋了老化瀝青的高溫抗車轍能力提升的原因。同時，在光熱老化過程中，瀝青的相位角有逐漸減小的趨勢，表現為瀝青的彈性成分逐漸增大。傅里葉紅外光譜試驗是石油瀝青及聚合物化學研究最常用的研究方法之一，可以根據檢測物的紅外光譜中吸收峰的強度、位置和形狀來分析檢測物分子中包含哪些基團，從而推斷檢測物的分子結構。
