SMA沥青混合料以其优异的抗车辙性能、抗滑能力、耐磨损能力在现代高等级道路建设中得到了广泛的应用。近些年来,人们不断在其中掺入各类外掺剂增强其路用性能以适应我国不断增长的交通荷载需求。对于新拌SMA沥青混合料,各类外掺剂在不同程度上改善了其路用性能,但对于服役期为数年乃至十数年的SMA沥青混合料而言,人们更应该对其长期性能进行综合研究。因此,选择合适的外掺剂掺入SMA-13沥青混合料中,深入分析外掺剂对沥青混合料长期性能的影响,有利于确定养护周期,为道路建设和养护阶段外掺剂的选用提供技术参考。采用马歇尔设计法对玄武岩纤维SMA-13、木质素纤维SMA-13和复掺抗车辙剂与木质素纤维的SMA-13沥青混合料进行配合比设计,确定三种级配的矿料组成和最佳油石比,确定的玄武岩纤维、木质素纤维、抗车辙剂掺量分别为0.4%、0.3%、0.5%,三种级配油石比分别为 5.8%、6.0%、6.0%。采用车辙试验、单轴贯入试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验对三种沥青混合料进行路用性能试验。试验结果表明:相较于传统的木质素纤维SMA-13沥青混合料,抗车辙剂的掺入可以有效提高SMA-13沥青混合料的高温稳定性能,但是对沥青混合料的低温性能、水稳定性能提高幅度不大;玄武岩纤维的掺入能够显著改善沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性能,但对水稳定性能改善较小。选取老化试验对沥青混合料进行处理,模拟服役一定年限后的沥青路面实际状态。采用车辙试验、单轴贯入试验分析沥青混合料的高温性能,采用低温小梁弯曲试验、IDEAL-CT开裂试验、半圆弯拉试验对混合料的抗开裂能力以及裂缝的延伸、发展速率进行研究,采用浸水马歇尔试验分析沥青混合料的水稳定性能,分析外掺剂对沥青混合料长期性能的影响。试验结果表明:复掺抗车辙剂和木质素纤维沥青混合料的长期耐高温性能较差,高温稳定性随着时间的增长而迅速衰减,低温性能、水稳性能、抗开裂性能也在老化阶段有着不同程度的衰弱;玄武岩纤维的掺入,可以大幅改善沥青混合料的长期耐高温性能,对于裂缝的发展有一定的抑制效果,对长期水稳定性的改善效果不大。本文研究成果可为SMA-13沥青路面外掺剂的选用提供技术参考,具有较好的应用价值。