改性沥青和温拌剂等材料在我国高等级公路建筑中的应用,并没有有效解决路面性能与成本之间的矛盾,亟需发现一种新材料或新工艺缓解推广应用中遇到的技术瓶颈。本文在天然沥青微观改性机理研究的基础上提出了“预拌-增强”的拌合工艺,即先用软质沥青对矿料在较低温度下初次拌合,减少排放并保证混合料施工拌合的和易性,再用硬质天然沥青对混合料二次拌合,以增强其混合料性能。本文对预拌-增强环保型混合料的组成设计方法、路用性能、制备工艺、施工质量控制、经济和环保效益等方面展开研究。研究内容如下:首先,调查硬质天然沥青在国内外道路建设中的应用状况及性能特点,分析天然沥青的化学元素和矿物成分构成,并借助荧光显微镜、红外光谱等微观技术手段研究天然沥青复合胶结料的性能改善机理,研究与分析表明天然沥青含有较多的O、N、P和杂原子,能够改善复合胶结料的抗氧化和抗剥落性能,进而证明软质沥青初拌、天然沥青二次拌合增强技术是可行的。其次,分析天然沥青与软质沥青的配伍性,结果表明:适量的天然沥青与软质沥青掺配后,复合胶结料的高温和老化性能均有所提高;天然沥青掺量越大,复合胶结料的性能提高越明显,但低温性能却变差;综合考虑各个性能指标,给出起“增强”功能的天然沥青的适宜掺量。然后,试验研究预拌-增强环保型沥青混合料路用性能,试验结果表明,“预拌-增强”拌合工艺不仅能够降低拌合温度30℃以上,而且能够改善预拌-增强型沥青混合料的路用性能;适宜掺量的预拌-增强型沥青混合料的路用性能与SBS改性沥青混合料的性能相当。分析预拌-增强环保型沥青混合料的制备工艺发现,拌合和施工过程对环保沥青混合料的影响较大。为了保证施工质量,确保预拌-增强环保型沥青混合料路用性能充分发挥,必须严格控制拌合、施工过程中的拌合时间及温度。最后,对比研究环保型、温拌、热拌沥青混合料性能,分析预拌-增强环保型沥青混合料的社会经济效益,结果表明,施工过程中环保型沥青混合料具有的能耗低、有害气体排放少、建设成本低等优势。预拌-增强环保型沥青优势显著,具有良好的推广价值。预拌-增强环保型沥青混合料制备和施工工艺简单,性能优良,经济与环保效益显著,符合我国公路交通可持续发展的目的,其推广应用前景广阔。