随着我国交通事业的高速发展,交通量急剧增加,对沥青混合料提出了更高的要求。近年来,在沥青混合料中加入改性剂提高其路面使用性能得到越来越多的关注,在实际工程应用中,玄武岩纤维常被作为一种改性剂用于提高沥青混合料的路用性能。在加入玄武岩纤维的沥青混合料中,玄武岩纤维与沥青及矿粉共同构成沥青胶浆,其性能对于混合料的性能起着重要作用,目前多数研究只针对玄武岩纤维与沥青组成胶浆的性能,尚需要研究玄武岩纤维对沥青胶浆(不同粉胶比沥青胶浆)的影响。因此,论文利用国内常规沥青指标试验和美国Superpave沥青指标试验研究了玄武岩纤维对沥青胶浆的改性作用,对不同粉胶比沥青胶浆添加玄武岩纤维后的高温性能、低温性能及疲劳性能开展研究。利用研究成果,基于混合料强度的胶浆理论,给出了AC-13C型沥青混合料最佳玄武岩纤维掺量建议,通过配合比设计及性能测试验证了最佳玄武岩纤维掺量建议的合理性。本文开展研究工作及相关成果如下:(1)通过玄武岩纤维与矿粉的微细观结构特征研究,玄武岩纤维沥青胶浆的电镜扫描,建立玄武岩纤维改性沥青胶浆细观结构模型,结合复合材料理论探讨玄武岩纤维改性机理。(2)基于对玄武岩纤维改性机理研究成果,将不同掺量的玄武岩纤维掺入不同粉胶比的70#基质沥青和SBS改性沥青中,通过常规三大指标试验、旋转粘度试验、锥入度试验以及动态剪切实验和弯曲梁流变试验,研究了不同粉胶比的沥青胶浆在不同玄武岩纤维掺量的性能。研究发现,玄武岩纤维对不同粉胶比沥青胶浆的高温性能和抗剪切性能均有增强效果,且粉胶比的增加对胶浆性能的增强有放大效应。玄武岩纤维和矿粉对两种沥青胶浆的低温性能和疲劳性能有不利影响,随着玄武岩纤维掺量的增加,沥青胶浆低温性能和疲劳性能降低。玄武岩纤维在各粉胶比沥青胶浆的不同性能研究中,最佳掺量也不同,根据研究成果给出不同条件下的最佳掺量建议值。(3)基于玄武岩纤维对沥青胶浆改性研究成果,对高温条件下沥青混合料中玄武岩纤维最佳掺量进行研究,依据沥青胶浆的高温性能最佳粉胶比和玄武岩纤维掺量建议值,推导出对应的混合料中玄武岩纤维掺量计算公式。同时选用AC-13C类型进行配合比设计,与目前普遍采用的玄武岩纤维掺量沥青混合料对比分析,通过车辙、低温弯曲等室内试验对比沥青混合料的性能,初步验证了研究成果的可行性。