SBS改性是目前已知并且大量应用于工程实际的能有效提高沥青路面高温稳定性能的一种改性措施,但其对于沥青混合料低温性能的改性效果不如高温性能,无法满足于常年温度较低且早晚温差较大的东北地区。疏水性纳米SiO2不同于寻常的纳米材料,具有提高沥青低温性能的作用,但其对沥青高温性能的改善效果不佳。本文结合加入SBS以及疏水性纳米SiO2对沥青性能影响中的优点对沥青进行复合改性,对比研究疏水性纳米SiO2掺入前后,其沥青及混合料性能的变化;同时,对比未加任何材料的原沥青混合料,研究疏水性纳米SiO2/SBS复合改性对沥青混合料道路使用性能的影响。主要的研究成果如下:（1）疏水性纳米SiO2在掺量为4%时对沥青低温性能的提升效果最好,此时沥青5℃延度值最大,弯曲蠕变劲度模量最小而蠕变速率最大。（2）对AC-16沥青混合料进行配合比设计得出疏水性纳米SiO2改性前后沥青混合料的最佳沥青用量分别为4.9%和5.0%。（3）经疏水性纳米SiO2改性后,纳米粒子与沥青间生成化学键提高沥青的化学粘结能力,还能与沥青共同形成三维网状结构,提升沥青的柔韧性。沥青混合料的劈裂抗拉强度、破坏拉伸应变、抗弯拉强度及最大弯拉应变相较未掺时分别提高了2.5%、39.5%、3.0%和39.2%,而破坏劲度模量和弯曲劲度模量降低了26.6%和26.0%,混合料低温抗开裂能力得到大幅提升。（4）疏水性纳米SiO2/SBS复合改性同时兼顾了SBS改性对沥青高温性能的作用及疏水性纳米SiO2改性对沥青低温性能的作用,其高低温性能均得到了大幅度的增强,同时水稳性能也有所提高。其残留稳定度、动稳定度和破坏拉伸应变相较于未经任何改性的原沥青混合料提升了9.3%、350%及61.4%。