近年来国家汽车制造业蓬勃发展,每年产生废旧车轮已经达到上亿条,日益加剧的“黑色污染”与国家大力推进的生态环境保护政策背道而驰。近年来,使用胶粉对沥青进行改性已成为道路工程领域的研究主流,但因胶粉其与沥青的相容性差,易产生离析,这使得胶粉沥青在存贮、生产、运输和施工上都不方便,进而延缓了道路铺筑的效率,最后这些缺点将在未来路面的长期服役中逐渐放大,宏观层面表现为路用性能的显著降低,这也是国内外胶粉沥青路面推广应用缓慢的主要原因。相关学者提出了将现今运用量最多的SBS改性剂与胶粉进行复配,综合两者的优势,在兼顾环保的前提下进一步降低使用成本。本文在总结国内外研究的基础上,从胶粉与沥青反应行为上对胶粉沥青进行本质的把握,从宏观力学性能上对胶粉/SBS复合改性沥青的常规性能和流变性能进行研究,为理解胶粉/SBS复合改性沥青的性能提供全新的视角。首先,对胶粉与沥青在不同时温作用条件下的反应行为进行研究,通过控制不同加工温度和加工时间对胶粉沥青的常规性能、流变性能及改性机理进行全面评价。在微观层面,推测出在较低加工温度和时间下,胶粉沥青主要发生物理溶胀反应,随着温度和时间的增加,胶粉与沥青逐渐发生了化学反应,伴随着脱硫、老化、去芳香化和芳香化等反应,该反应在240℃时达到动态平衡。在宏观层面,加工温度对胶粉裂解程度的影响高于加工时间,在高温性能改善方面,整体上随加工温度升高而降低,随加工时间增加其性能改变不尽相同,在温度较低时,高温性能得到改善,在温度较高时,高温性能先减后增,需着重考虑胶粉高温裂解和沥青高温老化两者之间对沥青常规性能影响的关系;在疲劳性能方面,较低应变水平下高温裂解会严重影响沥青的抗疲劳能力,较高应力水平下胶粉裂解程度对沥青疲劳性能影响不大;在低温性能方面,胶粉裂解程度越高,其劲度模量越大,同时胶粉沥青的松弛性能越好。其次,为优选出适合用于排水沥青路面的高黏改性沥青,通过常规性能和流变学层面的分析,得出胶粉/SBS复合改性沥青和高黏粒子复合改性沥青具有优异的高低温性能,且高黏粒子复合改性沥青的热储存稳定性和疲劳性能十分突出,表明由高黏粒子制备出的高黏粒子复合改性沥青具有良好的施工和易性及稳定性。再次,对胶粉/SBS复合高黏改性沥青的机理进行研究,红外光谱分析发现高黏粒子复合改性沥青在制备过程中主要发生的是物理溶胀反应,荧光显微分析发现高黏粒子中的胶粉与SBS能够更均匀地分布在沥青相中,由SBS形成的连续态结构包裹住剪切均匀的胶粉颗粒共同构成了三维网状体系,在宏观层面上表现出优异的高低温性能、热储存性能以及疲劳性能。最后,参照排水沥青混合料设计规范,设计出具备排水性能的PAC-13型沥青混合料,采用高黏粒子复合改性沥青和高掺量SBS改性沥青作为沥青胶结料,试验得出两者路用性能结果相似,且该级配具有良好的排水性能。