当前巨量的废橡塑、废食用油等废弃材料未得到妥善处置,造成严重的环境污染,急需环保、高值化处理。其在公路沥青中的大量应用既可获得有效利用,又可提升公路质量。但是,废橡塑材料在热沥青中难分散、难稳定,导致改性沥青存储稳定性差,且存在橡塑掺量不高、加工困难等问题;而废食用油在改性沥青中对高温性能的提升有阻碍,约束废弃材料在路面改性沥青中的应用和推广。为加大上述废弃材料的高值化处理力度,同时解决传统单一橡塑改性沥青存储稳定性差、综合性能优势不足等问题,本文开展了废橡塑复合改性沥青的制备和性能研究。分别通过熔融剪切工艺、高温裂解工艺、螺杆挤出工艺和废食用油脱硫工艺制备了4种橡塑复合改性沥青。对4种改性沥青的基础性能（物理性能、施工性能、存储稳定性、经济性、耐老化性等）及其混合料路用性能进行了研究。最后开展试验路评价适宜工艺制备的改性沥青在实际工程中的应用效果。取得的研究成果如下:首先,分别利用针入度、软化点、5℃延度、弹性恢复、Brookfield黏度、存储稳定性试验对4种橡塑复合改性沥青的物理性能、施工性能、存储稳定性进行了研究,发现4种复合改性沥青的高温稳定性均提高,弹性恢复能力均在70%以上;废食用油脱硫胶粉工艺获得的改性沥青施工性能相对较差,其他3种改性沥青的135℃黏度均在3000 m Pa·s以下,其中熔融剪切工艺的施工性能最好;除熔融剪切工艺外,其他工艺获得的改性沥青均满足规范规定的存储稳定性合格的要求。然后,对制备4种复合改性沥青所需的原材料成本进行比较,发现以高温裂解工艺、废食用油脱硫工艺为代表的热力学工艺具有较高的经济性,其中高温裂解工艺由于能获得综合性能优异的改性沥青、加工周期短、无需特殊设备,极具应用前景。接下来,对4种复合改性沥青进行实验室短期与长期老化模拟试验,通过比较老化前后的物理性能指标与黏度指标发现,4种改性沥青耐短期和长期老化性能优异。废食用油脱硫胶粉/SBS复合改性沥青拥有最佳的耐老化性能。从软化点增量和残留黏度比角度分析,螺杆挤出胶粉/PE改性沥青表现出最佳的耐长期老化性能。且耐短期老化性能优于胶粉/PE改性沥青,但较高温裂解胶粉/PE改性沥青有一定差距。最后,在最佳油石比条件下拌制4种复合改性沥青混合料,对其路用性能进行评价,发现复合改性沥青混合料抗车辙能力大幅提高,低温抗裂性能明显改善。对比SBS改性沥青混合料,其抗水损害能力和疲劳性能均有明显优势。采用防老剂264能够有效稳定剪切工艺制备的橡塑复合改性沥青。在此基础上铺筑该类型沥青混凝土试验路,发现能够获得良好的压实效果,且路面运营5年后仍然保持较好的服役状态。