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随着重载车辆和极端气候的日益增加,沥青路面更多的在大荷载和高温条件下服役,这些与沥青的非线性力学响应密切相关。然而,截止目前对沥青结合料的非线性流变性能报道较少。环氧沥青作为反应性改性沥青具有出色的力学性能,因其强度高且韧性好而被广泛应用于各个工程领域,以路面铺装最为常见。本文以环氧沥青结合料为研究对象,选用具有代表性的基质沥青和热塑性SBS改性沥青作为对照,分别采用小振幅振荡剪切(small amplitude oscillatory shear,SAOS)和大振幅振荡剪切(large amplitude oscillatory shear,LAOS)测试研究了三种沥青在室温以上温度下的线性以及非线性流变性能。首先,制备了酸酐固化体系的环氧沥青,按照测试标准分别在-30、-10、10、25、45、65、85和100℃下应变扫描,在10~120℃范围内进行了温度扫描测试探究了其线性粘弹性性能。应变扫描的结果确定了不同温度下三种沥青样品的线性粘弹性区间(LVE);随着温度增加平台模量降低且LVE范围增大。在温度扫描中,环氧沥青在10~120℃范围内都保持固体状态,其储能模量G?始终大于损耗模量G?,并且随着温度的增加差值更为明显;而基质沥青和SBS沥青则相反。损耗因子和相位角随温度变化的单一峰值,确定了环氧沥青的玻璃化转变温度大约为25℃。其次,分别在25、45、65、85和100℃下对环氧沥青进行了LAOS测试,基于Lissajous曲线形状对其非线性粘弹性响应进行了定性的分析。结果表明,三种沥青样品在温度较低时(25~45℃)Lissajous曲线的扭曲变形更明显,暗示非线性响应较强,而在较高温度下时(65~100℃)Lissajous曲线几乎不发生扭曲变形而保持为不同的椭圆,暗示三种沥青样品的非线性行为在高温下时减弱并消失。不同于基质沥青和SBS沥青,环氧沥青在25℃和45℃下出现了典型的屈服和环内应变硬化现象,尤其当更近其玻璃化转变温度T_g时(25℃附近)其应变硬化的程度更为明显。最后,基于Lissajous曲线的几何参数定量的研究了不同温度下环氧沥青的非线性响应。当温度升高时环氧沥青的Lissajous曲线趋于一条直线,能量耗散比φ值逐渐减小至0(纯弹性界限);而基质沥青和SBS沥青趋向圆形,其φ值逐渐增大至0.785(牛顿流体的临界值)。这表明随着三种沥青非线性响应减弱,环氧沥青表现出显著的弹性特征,而基质沥青和SBS沥青则表现为纯粘性流体,三种沥青不同微观结构引起的粘弹性变化差异是其非线性减弱或消失的根本原因。