随着石油资源的日渐枯竭,道路建设的可持续发展面临着巨大的挑战。因此,研发新型的沥青材料来替代石油沥青已经成为国内外路面工程领域研究的热点,而生物沥青作为一种潜力巨大的新能源沥青材料,已被研究人员逐渐重视,对生物沥青的生产、性能改进及路面使用的研究迫在眉睫。通过对生物沥青常规性能的研究发现,生物沥青存在水稳定性较差、低温硬脆等缺陷,目前很难直接应用于道路修建中,因此需要对生物沥青进行改性,提高其各项性能。本文的主要目的是研究生物沥青材料的改性技术,揭示其性能变化规律,并对改性生物沥青混合料的施工工艺及路用性能进行研究。为充分利用生物油的各个组分,本文首先通过不同的工艺制备生物沥青,然后通过控制加醇种类、加醇量、酯化温度、酯化时间等因素的试验方法,对所制备的酯化生物沥青各项性能进行分析对比,发现添加10%的丙三醇后生物沥青的综合性能具有显著提高。本文选取最佳酯化生物沥青及轻组分生物沥青与改性石油沥青进行混合制备性能更加优良的改性生物沥青。本文中采用针入度体系及SHRP体系试验方法对不同掺配比例的改性生物沥青进行性能评价,发现添加改性石油沥青后生物沥青的各项性能明显提高,通过分析进一步揭示了改性生物沥青的性能在不同掺配比例条件下的变化规律,通过性能及经济等因素确定生物沥青与改性石油沥青的掺配比例为3:7。同时采用布氏粘度试验、质量损失试验及自行设计的亲水性试验对改性生物沥青的抗老化性能及亲水性能进行分析评价。通过对生物沥青粘温曲线的分析确定最佳施工温度,改性酯化生物沥青:拌合温度在143~147℃,压实温度在133~137℃;改性轻油生物沥青:拌合温度在133~137℃,压实温度在128~132℃。通过对混合料的拌和工艺研究发现,在不同的掺配比例条件下,采用不同的拌和顺序会影响沥青混合料的性能,确定了各掺配比例条件下的最佳拌和工艺;同时发现混合料性能随掺配比例变化规律与沥青性能随掺配比例变化规律基本符合。本文通过对比混合料的路用性能可知,改性生物沥青混合料具有较好的水稳定性能及高低温性能,均可以满足规范相关要求。但通过对改性生物沥青混合料的耐久性能分析发现,其水稳定性能及低温性能随老化程度的加深明显下降,其混合料试件随所受应力的增大疲劳寿命明显降低。