国际上最新的前沿沥青混合料改性技术已经从“对沥青的改性”逐渐发展为“对混合料的改性”。从国内外研究和实践来看,外掺复合聚合物改性剂有成为主流的趋势,它可以有效增强沥青混合料的抗病害能力,是改善沥青路面使用性能的重点突破方向。此次研究所用的PE-Y抗车辙剂是一种新型外掺复合聚合物改性剂,采用干法工艺将其掺入沥青混合料中所得到的PE-Y改性沥青混合料是一种全新的沥青混合料品种。本文以PE-Y改性沥青混合料的设计方法及其对混合料路用性能的改善效果为主要研究内容。首先利用SAC矿料级配设计与检验方法优化调整得到了试验用的基准级配,然后采用比对分析的方法确定了PE-Y改性沥青混合料的室内拌和工艺,通过分析不同掺量下沥青混合料路用性能的改善效果综合确定了PE-Y抗车辙剂的合理掺量。在此基础之上,本文还结合PE-Y改性沥青混合料的自身特点,在现行的普通沥青混合料配合比设计方法的基础上加以改进,系统研究并详尽阐述了利用马歇尔试验进行PE-Y改性沥青混合料配合比设计的成套方法,且附以实例佐证。本文采用室内车辙试验针对PE-Y改性沥青混合料的高温性能进行了重点研究,研究结果表明：掺加PE-Y后对沥青混合料的高温性能改善效果显著,使得混合料在荷载、高温和水耦合作用的严酷条件下,仍然能够具有较强的抵抗永久变形的能力。为对比不同改性方式的路用性能改善效果,本文针对PE-Y改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料进行了一系列路用性能试验,试验结果表明：就高温性能而言,掺加PE-Y抗车辙剂的改善效果远远好于使用SBS改性沥青,充分体现了掺加PE-Y抗车辙剂的改性方式在提高沥青混合料高温稳定性方面的优越性。此外,本文还提出了一种技术经济性能分析模型和评价方法,能够较为全面、定量地分析沥青混合料的路用性能优势和经济性,准确地评价应用PE-Y改性沥青混合料的技术经济效益。