为满足大交通量、重载交通及气候环境对高等级沥青路面的性能要求,本研究基于废旧高分子材料研发全优性能沥青混合料复合改性剂,不仅可改善沥青路面的路用性能,而且变废为宝,减少“白色垃圾”和“黑色垃圾”对环境的污染,获得良好的经济、环境和社会的综合效益。本文通过室内试验,以AH-70#沥青为基质沥青,利用废旧塑料(废低密度聚乙烯颗粒)、废旧轮胎胶粉与SBS等对其混合料进行复合改性。首先,通过单一改性来考察每种高分子材料对沥青混合料性能的影响,采用正交试验来优选性能最佳的上述材料的掺配组合(以废旧LDPE的质量为基数,废旧轮胎胶粉、SBS及芳烃油的掺量分别为LDPE质量的5%、6%、6%),在此基础上对掺配组合进行了调整并加入了适量的纤维以提高混合料的低温性能。接着,采用双螺杆挤出机对废旧高分子材料复合改性剂进行颗粒制备,本文根据掺配比例的不同成型了六种改性剂颗粒。然后,选择AC-20级配并根据工程经验在规范要求的级配范围内拟定了废旧高分子材料复合改性沥青混合料AC-20的级配曲线。采用马歇尔试验法对废旧高分子材料复合改性沥青混合料AC-20进行配合比设计,并对其进行检验。最后,对六种改性剂颗粒改性沥青混合料进行了混合料的路用性能试验,确定了改性效果最佳的颗粒以及其最佳掺量,并通过改性沥青混合料的高低温弯曲蠕变试验加以验证。通过试验研究,成功研发了基于废旧高分子材料的全优性能沥青混合料复合改性剂,其适宜掺量为集料质量的3‰。