石灰岩矿粉作为沥青混合料的重要组成部分,如何进行石灰岩矿粉表面改性,以改善矿粉表面的物化性质,从而进一步提高沥青混合料的综合路用性能,使现有石灰岩资源得到充分利用走可持续发展的道路,是目前公路建设领域亟待解决的问题之一。本文依托于山东高速材料技术开发集团有限公司科研项目“节能环保及可持续的石灰岩矿料深加工技术研究”,通过液态钛酸酯（201）偶联剂与硬脂酸钠粉末两种表面改性剂,对石灰岩矿粉进行表面改性研究,基于重钙粉正交试验对比分析两种改性剂改善石灰岩矿粉的改性效果,提出最佳的表面改性工艺及改性矿粉的性能指标。分析最佳改性工艺下改性矿粉的微观表征,对其应用于沥青混合料进行较为系统的路用性能研究。首先以钛酸酯（201）和硬脂酸钠为改性剂,采用机械力化学法对石灰岩矿粉进行表面改性,以活化度和吸油值为评价指标,确定了表面改性最佳工艺参数,结果表明,钛酸酯201与硬脂酸钠改性剂的最佳改性温度、最佳改性时间和最佳改性剂用量分别为80℃、70 min、1.5%和80℃、50 min、1.0%。并通过试验对现行矿粉性能指标进行分析,提出了改性矿粉的路用性能评价指标,建议采用活化度和吸油值作为改性矿粉的化学性能评价指标。其次运用SEM、FT-IR、XRD、荧光显微镜等微观表征手段,分析改性前后矿粉表面结构的变化,确定改性机理及改性效果。结果表明,钛酸酯（201）和硬脂酸钠改性矿粉填料的表面的棱角和晶体解理面基本消失,改性剂的添加对矿粉的晶型无影响,改性前后均为方解石晶型。最后设计AC-13C沥青混合料,通过高低温、水稳、老化等试验及目测和易性展开研究,评价两种改性剂对沥青混合料路用性能的改善效果。结果表明,较普通矿粉沥青混合料,钛酸酯（201）与硬脂酸钠两种改性矿粉均明显改善了沥青混合料的综合路用性能;钛酸酯（201）在改善沥青混合料的高温稳定性、长期老化性能方面较硬脂酸钠的改性效果更为显著,而硬脂酸钠在改善沥青混合料低温稳定性、水稳定性和短期老化性能方面较钛酸酯（201）的改性效果更为显著。