随着路面技术以及石油工业的发展,石油沥青作为道路材料得到了广泛的应用。沥青混凝土路面的路用性能除了与交通载荷因素有关以外,更为重要的是沥青材料本身。由于沥青对温度敏感性强(高温变软发粘,低温变脆易裂),在高温和紫外线照射下会产生老化现象,且耐疲劳性能差,因而在一定程度上限制了其使用性能。对沥青进行改性便成为提高沥青材料性能的有效措施,其中对沥青进行无机改性不仅可以改善沥青的性能,还可以在很大程度上降低成本,所以成为研究的热点之一。本研究首先选取了有机化蒙脱土、纳米碳酸钙、炭黑和矿粉作为改性剂,制备了改性沥青,然后对其进行短期老化和长期老化处理。并采用动态剪切流变仪(DSR)对改性沥青的流变性能进行了研究,研究结果表明无机微粉的加入提高了沥青的复数模量,降低了相位角,其中有机化蒙脱土(OMMT)改性沥青具有良好的抗高温车辙性能,但是其低温性能并没有得到改善。其次,对无机微粉改性沥青的老化性能进行了研究,研究表明:有机化蒙脱土改性沥青具有很好的抗热氧老化性能,炭黑改性沥青在一定程度上也提高了沥青的抗老化性能,而纳米碳酸钙和矿粉改性沥青并没有改善沥青的老化性能。6%掺量比3%掺量的改性沥青具有更好的耐老化性能,但是抗老化效果并不随改性剂掺量呈线性增加。提出了一种基于流变学参数的抗老化评价方法,并与传统的残留针入度方法具有很好的相关性。然后对采用DSR的应力控制模式对无机微粉改性沥青胶浆的疲劳性能进行了研究,对比分析表明有机化蒙脱土改性沥青具有很好的抗疲劳性能。最后采用X射线衍射仪对蒙脱土改性沥青的微观结构进行表征,采用光电子能谱仪(XPS)进行相容性分析,结果表明有机化蒙脱土在沥青中形成了插层复合结构,并与沥青具有很好的相容性。根据有机蒙脱土特殊的片层结构和高速剪切改性工艺,从微观角度解释了有机蒙脱土改性沥青的改性机理。