沥青路面表面层是位于沥青道路表面的薄层,同时起到承重层及功能层的作用,要求具有良好的耐磨耗性能和路用性能。用于沥青路面表面层的集料主要是玄武岩集料,但是目前玄武岩资源较为短缺,成本较高。我国每年产生大量的陶瓷废料,未能合理利用,且石灰岩资源较为丰富。因此,采用陶瓷再生集料和石灰岩集料来替代玄武岩集料应用于沥青路面表面层将具有十分重要的意义。本文对玄武岩加石灰岩集料,玄武岩加陶瓷再生集料,石灰岩加陶瓷再生集料,三种不同集料的沥青混合料组合方案进行研究。以AC-13沥青混合料类型为例,进行三种不同集料沥青混合料的材料级配设计,并对三种沥青混合料的各项路用性能以及阻热性能、耐磨耗性能等表面层功能性进行研究。首先,针对陶瓷再生集料的材料特性,通过对集料的组成及微观结构分析,从机理上解释了陶瓷再生集料的耐磨耗性较强,及与沥青的粘附性较差的内在原因。其次,针对陶瓷再生集料的粘附性,采用在沥青中掺入硅烷偶联剂的方法,改善了陶瓷与沥青的粘附性,进而改善了陶瓷再生集料沥青混合料的水稳定性。然后,针对陶瓷再生集料沥青混合料的表面层功能性,通过阻热试验和耐磨耗试验得出,在阻热性方面,玄加陶、灰加陶沥青混合料远优于玄加灰和纯玄武岩沥青混合料;在耐磨耗性方面,灰加陶沥青混合料与纯玄武岩沥青混合料相当,玄加陶沥青混合料最优。最后,针对陶瓷再生集料沥青混合料的路用性能,通过水稳定性试验、车辙试验、低温弯曲试验研究得出,在水稳定性方面,灰加陶>玄加灰>掺硅烷偶联剂的玄加陶;在高温稳定性方面,玄加灰>掺硅烷偶联剂的玄加陶>灰加陶;在低温抗裂性能方面,掺硅烷偶联剂的玄加陶>灰加陶>玄加灰。灰加陶、掺硅烷偶联剂的玄加陶沥青混合料既可以满足沥青路面表面层的路用性能的要求,又能全面地提升沥青路面表面层的功能性,是较为理想的两种沥青路面表面层设计方案。