为提升沥青路面的路用性能,在沥青中添加改性材料已经成为了路面材料研究的发展趋势。聚合物改性剂SBS可以提升沥青路面的路用性能,在高等级公路沥青路面中被大量采用。但SBS与沥青的相容性不佳,使SBS改性效果下降,沥青容易出现抗老化性能不足的问题。纳米Ca CO3材料比表面积较大、表面活性较高,可以促进SBS与沥青相容,改善沥青的性能。为了充分发挥出SBS应有的改性效果,使改性沥青形成稳定结构,进一步改善SBS改性沥青的高温性能和抗老化性能,选择纳米Ca CO3对SBS改性沥青进行复合改性。通过三大指标试验、多重应力蠕变恢复试验（MSCR）、弯曲蠕变劲度试验（BBR）、温度扫描试验（TS）分析不同掺量的纳米Ca CO3对SBS改性沥青物理性能、高温流变性能、低温流变性能和抗老化性能的影响,综合考虑各掺量纳米Ca CO3对SBS改性沥青性能的影响效果,推荐纳米Ca CO3的合理掺量;通过扫描电子显微镜试验（SEM）、红外光谱试验（FTIR）和凝胶色谱试验（GPC）,探究纳米复合改性沥青的微观形貌、化学结构和分子量分布情况;对纳米Ca CO3合理掺量的复合改性沥青混合料进行车辙试验、小梁弯曲试验,浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,研究复合改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性。研究结果表明:纳米Ca CO3能够改善SBS改性沥青的高温性能和抗老化性能,综合性能影响效果,建议复合改性沥青中纳米Ca CO3的合理掺量为4%;纳米Ca CO3与SBS改性沥青是物理混融,纳米Ca CO3颗粒、SBS聚合物、沥青之间形成了稳定的三相体系,沥青抗变形能力得以有效提升;纳米Ca CO3具有良好的表面活性,可吸附沥青中的轻质组分,抑制老化过程中弹性成分的降低,减缓沥青在高温条件下抗变形能力的衰退;与SBS改性沥青混合料相比,纳米复合改性沥青混合料具有更加优异的高温稳定性,水稳定性略有提升,更适合应用于我国南方高温炎热地区。研究结果对预防改善炎热地区沥青路面车辙病害具有实际意义。