随着交通行业的发展,沥青路面在复杂多变的自然条件和行车负荷的作用下时常发生车辙、裂缝等病害现象。近年来,改性沥青以其优良的综合力学性能越来越广泛地应用在高速公路工程建设领域,例如添加新型矿物填料型改性剂如火山灰和蒙脱土或增强剂改善沥青的性能,特别是聚合物改性沥青如SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物)沥青和橡胶沥青的应用在一定程度上减少了路面早期病害。但是对于像中国东北这样冬季较寒冷地区,通过聚合物改性沥青来防止车辙和裂缝还有进一步提升空间。因此,通过寻求多种增强剂复合改性沥青以改善沥青的低温性能成为了一个技术途径。根据这一研究思想,本课题通过在沥青胶浆中添加多种增强剂,如火山灰、橡胶粉和SBS等以改善沥青胶浆的性能,并采用多种加工工艺制成复合改性沥青混合料。本课题共制备SBS改性沥青混合料、橡胶粉-SBS复合改性沥青混合料、火山灰-SBS复合改性沥青混合料。随后采用针入度、延度和软化点等试验对沥青胶浆的性能进行测定,以及高温车辙试验和低温小梁弯曲试验等对沥青混合料的路用性能进行检测,以便确定各增强剂的最佳掺入量配合比。最后采用在不同温度条件下的压缩试验对各类试样的变形行为进行了较系统的研究,揭示了各种增强剂复合改性沥青混合料的压缩变形的微观机制。根据对沥青胶浆的基本性能测试和对沥青混合料的路用性能测试,以及压缩试验对沥青混合料在静压力作用下的力学性能的评定,主要结论如下:(1)经试验分析各种改性沥青胶浆的高低温性能,可以发现当火山灰的掺入量为8%、橡胶粉的掺入量为22%和SBS的掺入量为2%时,复合改性沥青胶浆具有更好的综合性能,对于季节性冰冻区夏季车辙和冬季裂缝的产生具有更好的预防作用,更利于道路抗车辙与抗裂缝的防治。(2)根据对各种配合比与各种级配的复合改性沥青混合料进行路用性能测试分析,可以发现采用SMA-16级配,火山灰的掺入量为8%、橡胶粉的掺入量为22%和SBS的掺入量为2%的改性沥青混合料具有更好的高低温性能,更好的水稳定性,以及更大的动稳定度。(3)根据压缩试验可以看出,在室温时,有火山灰和橡胶粉的改性沥青混合料的压缩性能明显高于SBS改性沥青混合料,其中火山灰对试样的压缩强度提升更为显著。然而,添加火山灰会一定程度地破坏SBS在沥青中的三维网状结构,从而降低了SBS在沥青胶浆中的支撑作用,因此在低温时,SBS在沥青混合料的压缩性能中起主要的增强作用。但是在温度进一步降低时,沥青胶浆的收缩是影响压缩性能的主要因素,而火山灰颗粒的存在会改善沥青胶浆的收缩,因此在-40℃时,火山灰能显著提高复合改性沥青混合料的压缩性能。