目前我国机动车达到3.1亿辆,废旧轮胎产量也位居全球第一,并且每年以8%-1 0%的数量急剧增长。我国公路主要以沥青路面为主,随着交通量的不断增大,重载超载问题日趋严重,路面缺陷也逐渐暴露出来,这使我国沥青路面面临着重大挑战。废旧轮胎产量的不断增大造成了环境的严重污染,使生态环境也面临着严峻的挑战。针对这两大挑战,国内外研究学者提出将废旧轮胎热解炭黑作为沥青的改性剂,不但可以改善沥青的性能,还可以废物利用,改善生态环境,并且经济效益显著。本文选取金匙牌热解炭黑,高富70#基质沥青,采用高速剪切仪制备以沥青质量9%、12%、15%、18%的热解炭黑改性沥青,首先利用正置荧光显微镜观测了热解炭黑在基质沥青中的分布情况,然后对基质沥青、热解炭黑改性沥青(4种不同掺量)进行了常规试验、黏度试验、老化试验和离析试验评价了热解炭黑对沥青高低温性能、抗老化性能、贮存稳定性的影响;采用动态剪切流变仪和低温弯曲梁流变试验对不同掺量的四种改性沥青进行PG分级,当掺量超过15%时,高温等级上升一级为PG70,低温等级保持不变为PG-22。通过对以上试验结果的对比分析,热解炭黑掺量为15%综合效果最好。基于热解炭黑改性沥青混合料的路用性能,选用了基质沥青和热解炭黑掺量为15%的改性沥青进行了AC-13配合比设计,确定最佳油石比分别为4.6%和4.7%。分别制备了两种沥青的AC-13混合料试件,通过车辙试验、低温弯曲小梁试验和单轴压缩动态模量试验,对比了两种混合料的动稳定度、低温破坏强度、最大弯拉应变和动态模量等参数,结果表明:热解炭黑改性沥青混合料的高温性能、低温性能和力学性能均优于基质沥青混合料,其中高温性能和力学性能更为显著;考虑国内外对热解炭黑改性沥青混合料水稳定性的结论不一,本文通过浸水马歇尔试验、浸水飞散试验、冻融劈裂试验和APA车辙试验,从综合对比分析发现浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和浸水飞散试验、APA车辙试验结果相反。APA车辙试验方法可以更加真实模拟现场荷载和环境状态,其试验结果与现场车辙存在良好的相关性,可更合理的评价沥青混合料的水稳定性。因此认为热解炭黑改性沥青混合料的水稳定性优于基质沥青混合料。