石油沥青是在石油炼制过程中产生的附属产品,是一种不可再生资源。为了公路行业的可持续发展,寻找可以替代或者部分替代石油沥青的新型绿色道路材料已迫在眉睫。生物沥青作为一种新型道路材料,用其替代石油沥青,不仅能够解决实际公路建设中石油沥青短缺的问题,还能高效利用生物质重油和残渣,使生物能源形成完整且可持续性发展的产业链。本文采用菜籽和大豆残渣分别热裂解后得到的两种生物重油作为试验材料,与70#石油沥青制备成生物沥青以部分替代石油沥青,制备了多组不同掺配的生物油改性沥青,通过基本性能、流变性能、作用机理及沥青混合料的路用性能等试验,研究得出的主要结论如下:（1）确定了生物油改性沥青的最佳制备工艺为剪切时间25min、制备温度150℃及剪切速率3000r/min。（2）生物油的掺入可显著提高沥青的低温性能,降低沥青的温度敏感性和高温性能,而且这种影响会随着掺量的增大而增大。在保证其高温性能满足规范的前提下,菜籽生物油的最佳掺量为8%,大豆生物油的最佳掺量为12%。（3）生物油改性沥青作用机理分析结果表明:生物油与基质沥青之间以物理反应为主,但并不排除有弱的化学反应耦合作用,生物油的加入基本不会改变沥青原本的化学性质,可以较好地保留沥青本身的特性。通过对两种生物油改性沥青与基质沥青的分子量和分散系数进行对比,解释了生物油对沥青性能产生影响的原因。（4）AC-13C沥青混合料路用性能研究试验结果表明,生物改性沥青低温性能及水稳定性都较为优秀,且同样表现出菜籽生物油改性沥青混合料的低温性能优于大豆生物油改性沥青。生物油改性沥青结合料的高、低温流变性能与沥青混合料的高、低温性能具有相同的变化趋势。（5）综合分析生物油对沥青结/混合料性能的影响,能够说明用生物油替代石油沥青应用于道路工程中是可行的,在生物油改性沥青性能满足规范要求的前提下,生物油替代石油沥青的比例最高可以达到12%。采用生物油制备生物沥青不仅有利于回收农业废料和节省沥青材料,还可以拓宽沥青改性材料的取材范围,对提高我国路面铺装性能,减少对石油资源的依赖和保护生态环境具有十分重要的意义。