地聚合物具有耐高温性、耐酸性、较高的早期强度等优良特性,本文尝试采用地聚合物作为新型沥青改性剂制备了地聚合物改性沥青,并对其基本性能、流变特性、微观机理、微观相态以及改性沥青混合料的路用性能进行了系统的研究,旨在探索一种新型改性沥青。(1)首先配制地聚合物,并对其物理力学性能进行测试,然后将其掺入基质沥青制备改性沥青,通过沥青常规性能试验分析地聚合物对沥青基本性能的影响。研究结果表明:地聚合物改性沥青具有良好的储存稳定性和弹性恢复性能,掺入地聚合物后沥青的硬度、稠度、刚度以及脆度均增大,沥青与集料的黏附性能增强。(2)通过布氏旋转粘度试验和动态剪切流变(DSR)试验研究地聚合物对沥青流变性能的影响。布氏旋转黏度试验结果表明:沥青中掺入地聚合物具有增粘效果,同时能有效改善沥青的感温性能。DSR试验结果表明:掺入地聚合物能有效提升沥青的抗变形能力、弹性恢复能力以及抵抗永久变形的能力,有助于改善沥青的应力敏感性,采用指数函数模型分析沥青复数模量与温度的关系可知改性沥青具有较高的温度敏感性。(3)从微观角度出发,采用傅里叶变换红外光谱和荧光显微镜探究地聚合物改性沥青的微观机理及微观形貌。结果表明:掺加地聚合物主要是物理混溶,同时有微弱的化学反应,改性沥青中地聚合物均匀分散,微观相态稳定,掺量的变化不会影响微观形态。(4)从混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能、水稳定性能三个方面研究改性沥青混合料的路用性能。研究表明:掺入地聚合物后,动稳定度明显升高,车辙深度减小,动稳定度变异系数降低,高温稳定性能提升;残留稳定度与冻融劈裂抗拉强度比增大,抗水损害能力增强,水稳定性能提升;混合料破坏时最大弯拉应变值减小,弯曲劲度模量值增大,低温柔韧性减弱,低温抗裂性能降低。此外相关性分析表明:车辙因子和平均不可恢复蠕变柔量能较好的评价沥青混合料的高温稳定性,延度能较好的反映沥青混合料的低温抗裂性能。(5)地聚合物固化成型时间对地聚合物改性沥青的性能没有显著影响,综合考虑地聚合物对沥青及沥青混合料性能的影响,确定地聚合物的最佳掺量为5%。