在我国,沥青道路因其行车舒适性强、噪音低、施工时间短等优点被广泛应用于各等级公路。沥青道路在使用过程中会出现诸多病害:车辙、低温开裂、拥包、坑槽、翻浆等,其中低温开裂是影响沥青道路使用寿命和性能的重要问题之一。沥青混合料的低温性能受多方面因素影响,如沥青的感温性、油石比、混合料的组成等,本文中采用硫酸钙晶须和聚酯纤维对沥青混合料进行复合改性,生成复合改性HMAC(High Modulus Asphalt Concrete,即高模量沥青混合料),测试复合改性对沥青混合料的低温性能的影响程度。硫酸钙晶须是采用“湿法”工艺掺入,将硫酸钙晶须(CSW)加入沥青中,采用机械搅拌法制备硫酸钙晶须改性沥青。聚酯纤维通过“干法”工艺掺入混合料,聚酯纤维与集料混合干拌。本文通过测试CSW改性沥青的性能和复合改性沥青混合料的低温性能,得出以下结论:(1)通过针入度试验、软化点试验、延度试验测试CSW改性沥青的针入度、针入度指数(PI)、当量脆点(T1.2)、当量软化点(T800)、软化点和延度指标,试验结果表明CSW在沥青中的掺量从0-10%,沥青的针入度指数从-1.3457降到-0.9173,针入度指数越低,感温性越低,低温性能越好;体现沥青低温抗裂性能的指标T1.2从-7.6℃降到-10.2℃,沥青的低温性能随CSW的增加而增加。CSW掺入沥青中,沥青的稠度变大,流动性降低,粘滞性增大,沥青的软化点和当量软化点均提高,表明CSW可以提高沥青的高温性能。(2)分析不同级配的适用条件,选用最适合本文研究的级配——AC-13。通过集料试验,以富勒级配理论为依据确定矿料级配。通过马歇尔试验确定复合改性沥青混合料的最佳油石比,结果表明,CSW、聚酯纤维会增加沥青在混合料的用量。这是由于纤维具有吸油性,CSW通过降低沥青的流动性、提高沥青的稠度也耗用更多的沥青。而沥青用量的增加,提高了混合料中沥青膜厚度,沥青膜厚度的提高也有助于提高沥青混合料的低温性能。(3)通过低温弯曲试验测试沥青混合料的低温性能,本文中选用能量指标——弯曲应变能密度临界值来评价沥青混合料的低温性能,综合考虑了沥青混合料在低温下的强度和变形能力。结果表明,当CSW在沥青中的掺量为4%、聚酯纤维在集料中的掺量为6‰时,复合改性沥青混合料的低温性能最好。(4)引入灰关联分析手段,分析油石比、混合料的弯拉强度、弯拉应变及沥青的针入度指数以及当量脆点与沥青混合料低温性能的关联程度,结果表明各指标与弯曲应变能密度临界值关联度从大到小依次排列为:弯拉应变>弯拉强度>T1.2>油石比>PI。