本文在了解目前国内外改性沥青的研究现状及发展趋势的基础上，首次采用纳米碳酸钙作为沥青改性剂，研究纳米碳酸钙改性沥青的路用性能与改性机理，为纳米材料改性沥青的研究、发展和应用奠定基础。 本文从纳米碳酸钙对基质沥青路用性能的影响与改善出发，通过试验研究证明纳米碳酸钙掺加到沥青中改善和提高沥青性能的可能性。研究的重点从纳米碳酸钙改性沥青的改性机理及沥青改性前后的性质和结构变化入手，分析纳米碳酸钙和基质沥青的相互作用特点和相互影响程度。采用基质沥青和改性沥青的四组分试验、氢—核磁共振(~1H-NMR)、红外光谱(IR)、差示扫描量热(DSC)分析和X射线光电子能谱(XPS)分析等试验手段探讨改性机理。试验证明这种新的改性方法使沥青的高温性能有了一定的改善与提高，这是改性沥青的比热容提高造成的。通过试验分析认为纳米碳酸钙掺加到沥青中形成了稳定、均匀的共混体系，这是纳米碳酸钙改性沥青最终能够应用于工程实际的前提条件。