近年来,我国沥青路面建设规模稳步提升,路面材料改性剂也不断推陈出新。针对传统的沥青改性剂存在品质、成本、环保和工艺等方面的问题,本文用膨润土纳米材料来替代传统的改性剂,采用湿法改性工艺制备膨润土沥青基纳米复合材料,通过测试无机/有机膨润土沥青基纳米复合材料的常规性能和储存稳定性能,筛选出具有性能优势的有机膨润土沥青基纳米复合材料并分析其流变特性和改性机理,得出有机膨润土沥青胶结料的性能优势与不足。针对有机膨润土沥青胶结料的低温性能缺陷采用干法掺添加剂的工艺成型有机膨润土改性沥青混合料,并检验其路用性能,对有机膨润土在我国沥青路面的推广应用具有一定的指导意义。本文研究内容概括如下:(1)无机/有机膨润土沥青基纳米复合材料的常规性能和储存稳定性能。利用湿法熔融插层复合的方式制备无机/有机膨润土沥青基纳米复合材料,对比了两种复合材料的常规性能和储存稳定性能,为进一步研究有机膨润土沥青基纳米复合材料的应用性能提供理论依据。(2)有机膨润土沥青基纳米复合材料的抗老化性能和流变性能。依据国外相关标准布设Brookfield旋转粘度试验、动态剪切流变试验、弯曲流变试验。采用粘度老化指数和复数剪切模量比来分析有机膨润土的抗老化能力,并得到不同掺量有机膨润土对不同标号沥青流变性能的改善效果,为后续选择合适的添加剂来弥补有机膨润土改性沥青混合料的性能缺陷奠定基础。(3)有机膨润土沥青基纳米复合材料的作用机理。借助SEM观察有机膨润土的微观形貌及其在沥青中的分散状况。借助XRD计算不同掺量有机膨润土在沥青中的结构层间距,分析有机膨润土与沥青的纳米复合类型。借助FTIR通过吸收峰强度探讨不同掺量有机膨润土对沥青相互作用的程度。(4)掺添加剂的有机膨润土改性沥青混合料的应用性能。采用干法掺添加剂的方式弥补有机膨润土改性沥青混合料的低温性能缺陷。通过分析连续级配和间断级配沥青混合料试件成型的影响因素,基于正交试验得到掺添加剂的有机膨润土改性沥青混合料的最佳成型参数,并检验其路用性能,为指导有机膨润土在沥青路面的施工应用提供技术参考。