目前我国的橡胶沥青及其混凝土的研究主要集中在微观结构和宏观性能两个方面,对介于宏观和微观之间的“介观”尺度基本没有涉及。针对这一现状,制备橡胶沥青,对其基本性能及其介观尺度下胶粉空间运动特性对橡胶沥青基本性能的影响进行研究。主要研究内容如下:首先,在国内外橡胶沥青制备参数研究基础上,结合橡胶沥青三大指标、粘度、热储存稳定性等试验,确定橡胶沥青制备参数:胶粉掺量27～30%、制备温度160～180℃、剪切转速5000～5500r/min、剪切时间1h、180℃烘箱中发育1h。针对不同标号的基质沥青需要采用不同掺量的胶粉,对于70#和90#基质沥青,性能较好的胶粉掺量范围分别为21～24%和27～30%。在160℃和180℃两种不同温度下制备而成的橡胶沥青性能没有明显差异。对橡胶沥青改性机理和流变性能进行了分析,揭示胶粉改性沥青的相容稳定机理,胶粉不仅能够降低沥青的温度敏感性,而且能够提高基质沥青的热稳定性能和抗老化性能。其次,介绍了介观尺度下描述由参考胶粉和与其相近胶粉构成的Voronoi胞元模型。以离散颗粒模型为基础,采用离散的圆形胶粉形状与硬球模型,对Voronoi胞元模型中胶粉接触颗粒对的运动和静力进行了分析,提出了胶粉接触颗粒对的速度、位移等参数,阐明了胶粉间摩擦力和接触力增量等静力关系。最后,运用Abaqus软件模拟在恒定荷载的作用下,胶粉对橡胶沥青力学性能的作用以及胶粉在沥青中的空间运动变化对于橡胶沥青力学性能的影响,表明橡胶沥青的力学性能优于基质沥青,胶粉的加入可降低沥青内部的应力,使应力分布更加均匀,从而增强沥青抵抗变形的能力。胶粉在沥青中的旋转运动及最终的分布,会对橡胶沥青的力学性能产生影响,选取的特征点中,胶粉空间角度为0。时的平均应力仅为90°时的34.1%。理想状态下,当所有胶粉在沥青中处于平行状态时,胶粉对于沥青力学性能的增强最大。