TLA改性沥青及其沥青混合料具有优异的高温抗变形、抗老化和抗水损害性能,但低温性能不足限制了其工程应用及推广。本文尝试用从农副产品中提炼的生物沥青来弥补TLA改性沥青低温性能的不足,并且系统地研究了生物沥青/TLA复合改性沥青的常规性能、微观机理、流变性能、抗老化性能及其混合料的路用性能。主要得到以下结论:基本性能试验表明,生物沥青、石油沥青、TLA之间具有良好的相容性。TLA改性沥青具有更高的稠度和高温稳定性,但低温延展性较差,当量脆点更低。生物沥青会显著提高TLA改性沥青的低温性能,但对其高温稳定性会有轻微不利影响。当生物沥青掺量达到9%～12%时,生物沥青/TLA复合改性沥青的高低温性能指标均高于基质石油沥青。微观试验表明,TLA微观表面粗糙不平,具有很多粒度小、比表面积大且粗糙的灰分。生物沥青、石油沥青、TLA的四组分比例差异较大,TLA含有大量重质组分,而蓖麻油生物沥青具有大量轻质组分。TLA、生物沥青与石油沥青未发生化学反应,改性方式为物理改性。生物沥青/TLA复合改性沥青的热稳定性、芳环指数和重均分子量比石油沥青更高。流变试验表明,与石油沥青相比,生物沥青/TLA改性具有更高的抗变形能力、高温性能、感温性能和更低应力敏感性。TLA改性沥青更难通过应力松弛释放温缩引起的应力,容易产生裂纹,低温性能降低,但在生物沥青复合掺入后得到明显改善。当生物沥青掺量为9%～12%,复合改性沥青的高、低温流变性能均优于基质沥青。生物沥青/TLA改性沥青具有更高的残留针入度,更低的软化点增量、黏度老化指数和复数模量老化指数,说明其抗老化性能优越。其抗老化机理为在生物沥青、TLA共同作用下,沥青质更好地溶入连续相,形成更稳定的体系,减少了沥青质与氧气的接触面积。并且沥青表面附近的灰分在老化作用下逐渐显现,阻隔氧气对内部沥青分子的进一步氧化,从而降低沥青分子生成亚砜基、羰基等极性官能团的速率,提高了抗老化性能。当生物沥青掺量达到9%～12%时,生物沥青/TLA复合改性沥青混合料的水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性均优于基质沥青混合料。通过灰色关联分析可以得到,沥青胶结料高温指标与沥青混合料动稳定度相关性从大到小为:车辙因子＞旋转黏度＞芳环指数＞重均分子量＞T800＞软化点＞针入度。沥青胶结料低温指标与沥青混合料最大弯拉应变相关性从大到小为:m＞T1.2＞S＞延度。