近年来,道路交通量明显增加,重载交通量也大幅提升,因此对沥青路面的性能提出了更高的要求,路面必须高强、耐久、少车辙、晚开裂,因此对沥青路面材料特别是沥青质量的要求不断提高。在借鉴国内外相关研究的基础上,通过纳米粉体与聚合物弹性体来展开对道路石油沥青的复合改性研究,从而制备出新型的纳米材料-POE(polyolefin elastomer,聚烯烃)-沥青基三元复合改性胶结材料,全面考察聚合物基纳米复合材料改性沥青技术的应用效果,解决沥青路面的高温和抗老化能力不足等焦点问题,是本文的主要研究方向。纳米粒子和POE弹性体作为改性材料来制备纳米改性沥青和纳米/POE复合改性沥青。通过对纳米材料改性沥青的制备工艺、掺配比例和最佳共混体系深入分析,研究改性沥青生产工艺参数和材料配比。从提升纳米材料与沥青的相容性出发,对纳米材料表面改性技术进行研究,从而让改性沥青的性能得到进一步提升,为其宏观性能的增强提供理论依据。并在此基础上,借助铺筑试验路来检验试验研究结果,研究纳米改性沥青混合料在实际应用中的路用性能,并针对纳米改性沥青路面施工工艺和质量管理提出相关建议。最终试验研究结果表明,纳米材料-POE-沥青基三元复合改性胶结材料具有良好的耐高、低温性能及抗老化性能。纳米/POE复合改性沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳定性能、抗老化性能获得了较好的改善效果。纳米/POE复合改性沥青混合料试验路铺筑效果良好,施工工艺可行。