沥青路面具有良好的力学强度、耐磨耗、行车舒适、振动小、噪音低、施工简便等优点。随着公路等级的不断提高,公路工程建设的大规模铺开,沥青路面在高等级道路中所占比例越来越大。同时交通条件的不断攀升对沥青混凝土材料提出了更高的要求,各项研究成果层出不穷,随着现代研究技术的进步,各种先进的材料研究手段逐渐在改性沥青的研究中获得应用,改性沥青的研究逐渐成为研究重点与热点。以沥青为粘结胶浆的沥青混合料是由骨料、沥青和空气组合成的一种具有空间网络结构的三相体系。因此,从这个三相体系出发,改善沥青混凝土的力学性能指标就产生了三大方向:(1)通过改善骨料级配来改善沥青混凝土的抗变形力学参数,如开级配磨耗层(OGFC)、多碎石沥青混凝土(SAC)、沥青玛蹄脂混凝土(SMA)等;(2)通过改善沥青胶浆的性能来提升沥青混凝土的粘聚力,增强骨料之间的粘结强度,提高抗剪切性能,从而提高其抵抗永久变形的能力并降低其对温度的敏感性。如常用的SBS改性沥青、SBR改性沥青、PE改性沥青等。(3)通过在沥青混凝土中加入纤维、橡胶粉等加筋材料改善沥青混凝土的中提抗变形能力,提升弹性性能,减小粘性流动所造成的永久变形。并且随着加筋材料的加入,沥青混凝土的低温抗裂性能得到一定改善。对于玻璃纤维和硅藻土单种材料改性沥青混凝土的研究结果表明,两种材料在改善沥青混凝土的路用性能方面均取得了一定成效,但是单种材料改善沥青混凝土也有很多不足之处。目前,在纤维改性沥青混凝土方面,市场上暂无专供沥青专用的玻璃纤维,况且像玻璃纤维这样的无机类材料,若将他用于沥青改性需要对其进行表面处理,才能保证纤维和沥青胶浆粘结界面具有一定的强度。玻璃纤维表面光滑与沥青粘结强度十分有限,通过直接拉伸试验发现当拉应力达到沥青胶浆的破坏极限时,纤维改性沥青破坏界面大多发生在沥青与纤维的粘结界面上,绝大多数纤维从沥青胶浆中拉出,纤维被拉断的情况极少,纤维的抗拉性能未能充分发挥出来。而硅藻土作为一种无机颗粒填料,将其加入沥青之中,沥青针入度降低,软化点和粘度提高,高温稳定性能得到改善;经硅藻土改性的沥青混合料的动稳定度等高温性能得到提升,但对其低温性能影响不太明显,从已有研究成果可以看出每一种改性材料可以对沥青胶浆的某一方面力学性能进行改善,难以同时兼顾各方面的指标。另一方面,将两种材料复合用于沥青改性,可以充分发挥玻璃纤维抗拉性能和硅藻土的吸附功能,硅藻土先与玻璃纤维吸附结合,然后加入沥青中,在沥青胶浆中形成一种均匀分布的“短锁链”,形成类似于钢筋混凝土中带肋钢筋,我们知道在钢筋混凝土结构中带肋钢筋与混凝土握裹粘结比光圆钢筋更强,达到共同受力的目的。这样在沥青混凝土中就能借助玻璃纤维上吸附的硅藻土提高纤维与沥青的粘结强度,通过玻璃纤维和硅藻土对沥青混凝土的复合改性,在改性沥青混合料高温稳定性的同时,又可以提高沥青混凝土的抗裂强度,为玻璃纤维和硅藻土复合改性沥青混凝土的推广应用提供了理论基础。本文结合博士点基金项目“改性玻璃纤维增强沥青混凝土路面耐久性研究”(20050183037),对玻璃纤维-硅藻土复合改性沥青混凝土进行了较为系统的研究,通过研究得到以下研究成果:1、通过对硅藻土改性沥青胶浆相关指标的试验研究,明确了硅藻土改性沥青胶浆的改性机理和改性工艺。进而提出了适应季节性冰冻地区的玻璃纤维-硅藻土复合改性沥青混合料的级配形式和混合料制备工艺。2、对玻璃纤维-硅藻土复合改性沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能以及水稳性进行了试验研究,基于试验结果对复合改性沥青混凝土的路用性能进行了综合评价。3、在已有研究成果的基础上,提出了一种用于伯格斯模型中粘弹性参数识别的非线性寻优方法,提高了参数的识别精度和效率。基于识别出的参数,利用伯格斯模型生成了不同温度区间的温度移位因子值,形成了复合改性沥青混凝土连续温度区域的温度移位因子函数,实现了蠕变柔量从少量测试结果向连续温区的拓展。4、探讨了粘弹性材料动态力学参数的测试方法及分析技术。对玻璃纤维-硅藻土复合改性沥青混凝土进行了动态力学参数的试验研究,基于试验结果,对该改性沥青混凝土的动态力学性能进行了评价。