沥青—集料的界面粘结状态被认为是直接影响沥青路面整体性能的关键因素。而表面磨耗层作为抵抗外部车轮荷载,磨损和冲击的直接作用层位,对于石料和混合料的性能有着严苛的要求。基于此原因,为了保证高等级路面的质量,实际工程中常使用玄武岩、辉绿岩等碱性及中性集料作为表面层集料。然而,上述集料的资源稀缺,储量有限,使得路面建养的需求与表面层材料的供应之间,存在巨大供需缺口。优质表面层集料资源稀缺已经成为制约高速公路沥青面层工程质量和工程造价的瓶颈问题。而像花岗岩、砂岩和石英岩等酸性集料,虽然石质坚硬、耐磨性强,能满足沥青路面表面层的耐磨及承载能力要求。但由于其与沥青的界面粘结力较弱,沥青膜容易受水损害影响而发生脱落,出现坑槽、松散等损害。为此,通过有效的生产工艺,改善酸性集料与沥青之间的粘附性缺陷,将储量丰富且价格较低的酸性石料应用于高等级公路沥青表面层建设中,是解决优质表面层集料稀缺问题的突破口。目前,提升沥青与集料间粘结力的措施,主要是通过添加抗剥落剂或采取粘结效果较好的沥青体系。然而传统的抗剥落剂的添加工艺,主要通过直接投入法改善矿质集料性能,难以有效地分散在沥青混合料中。并且某些粉料抗剥落剂,甚至搅拌过程中会产生结团,大大影响使用效果。因此,探寻合适的改性剂和改性工艺,对于提升混合料的路用性能,扩大酸性石料的应用面,降低公路建养成本,具有重要的意义。本研究通过研究集料表面改性的机理,自主研发了油溶性和水溶性两种改性剂。在此基础上,设计了对比高粘度改性沥青的试验评价方案。通过试验研究,分析了粘附性的改善效果以及改性后混合料的高温性能、水稳定性、疲劳性能、低温性能。然后,设计了对接于施工现场的拌合楼改性工艺及专用的改性设备,总结了改性的工作流程和控制要点。最后,依托广佛江快速通道-江门段,铺筑了各个改性方案的试验段,通过试验室分析结合长期性能观测的手段,验证表明其改性效果良好,应具有较高的推广价值。