现代交通车流量大、轴载重，对路面质量提出了更高的要求。沥青在公路建设中占有重要的地位，使用改性剂改善沥青的路用性能成为解决沥青质量问题的重要方法。大力发展改性沥青是当今国内外道路沥青生产技术的发展方向。前期研究已证实，煤液化重质产物可用于道路石油沥青的改质。将煤液化重质产物(CLHP)作为路用沥青材料的补充，可减轻我国对进口改性剂的依赖，提高煤的利用价值，同时可提升煤液化过程整体的经济性。然而，CLHP用作商用道路沥青改性剂之前还存在一些需要解决的问题:1）不同CLHP、基质石油沥青组成、结构的具体差异及该差异如何影响两者之间的匹配性和CLHP对基质石油沥青的改性特征;2）CLHP对道路石油沥青改性的机理;3）CLHP用于道路石油沥青改性时所涉及的相关污染问题。本论文围绕上述问题开展了相关研究，主要研究结果如下:　　1、典型煤液化重质产物、典型基质石油沥青的组成及结构特征:　　(1)族组成:CLHP中正己烷可溶物(HS)、沥青烯(A)、前沥青烯(PA)和四氢呋喃不溶物(THFIS)的含量分别为16-44％、4-26％、3-13％和37-58％;优质道路沥青改性剂特立尼达湖沥青(TLA)中HS、A、PA和THFIS的含量分别为43％、13％、2％和42％;基质沥青ZH90、BZ90和QHD90中均含有95％左右的HS和大约5％的A组分，实验未检测到PA和THFIS组分;　　(2)芳环分布:CLHP和TLA四氢呋喃可溶物（CLHP-THFS和TLA-THFS）、基质沥青的芳环体系分别以三至四环、一至三环和二至四环的芳香结构为主，且CLHP-THFS芳环体系中所含的高环数（≥5环）芳香结构多于基质沥青;CLHP正己烷可溶物的芳环体系中高环数（≥5环）芳香结构多于基质沥青ZH90的HS，CLHP沥青烯组分的芳环体系以三至五环芳香结构为主，ZH90沥青烯组分(A)、CLHP前沥青烯组分(PA)的芳环体系中均以高环数（≥5环）芳香结构居多;　　(3)分子量分布:CLHP-THFS分子量分布范围:≤20000，TLA-THFS大致在200000以内，而基质沥青大致在40000以内;且CLHP-THFS的重均分子量(460-913)小于后两者（分别为1479-2553和9481）;CLHP中HS、A和PA组分的重均分子量分别为270-349，516-1102和852-5010，而基质沥青ZH90中HS和A组分的重均分子量分别为2405和8031。　　2、与基质沥青相比，加入CLHP后引起的针入度降低量、软化点增加量均较大，而造成延度变化的程度差异却较为显著;不同CLHP在改性沥青中的分散状态存在较大差异，且分散的均一性顺序与改性沥青的延度顺序基本一致;煤直接液化残渣四氢呋喃可溶物分子量的大小会影响煤直接液化残渣在基质沥青中的分散，进而影响其改性沥青的延度;同一CLHP对基质石油沥青BZ90的改性作用强于对基质沥青ZH90和QHD90的改性作用，同时改性沥青CLHP/BZ90的延度好于CLHP/ZH90和CLHP/QHD90，这得益于CLHP-THFS与BZ90之间分子量分布较好的匹配。　　3、基质沥青与改性沥青的原子力显微镜相图分析结果表明:与基质石油沥青相比，所得煤直接液化残渣改性沥青中分散相单元的粒径较小，但排列较紧密，所得煤油共处理重质产物改性沥青中分散相单元的粒径较大且缔合作用较强，因而两种改性沥青中胶团发生相对移动的难度增加，沥青的抗变形能力增强;CLHP加入基质石油沥青后，以沥青质为主的分散相单元所占的面积有所增加，沥青体系的刚性提高，因而使基质沥青的针入度降低、软化点增高。　　4、基于863子课题提出的技术难点，提出了改性沥青调制新工艺:溶剂（四氢呋喃）调制工艺;研究发现，溶剂调制工艺显著促进了煤直接液化残渣在改性沥青中的分散。　　5、煤液化重质产物(CLHP)在沥青混合料施工温度范围内不会逸出气态有机物和含硫气体;所用CLHP及其改性沥青（40-55针入度级别）中PAHs（具有致癌致畸致突变可能性）的含量（分别为10-32mg/g和27-29mg/g）均明显低于煤焦油沥青(44mg/g);同一针入度级别（40-55针入度级别）下，所得CLHP改性沥青中PAHs含量均低于煤焦油沥青改性沥青(30mg/g)，且绝大多数低于基质石油沥青ZH90(28mg/g)。