随着我国交通事业的迅猛发展,沥青路面已在新建路面中被广泛应用,而由于受到渠化交通的显著影响、车流量的快速增长以及运营时间的不断累积,导致沥青路面使用寿命大幅度降低,如何有效延长沥青路面使用寿命,主要取决于使用材料的性能。而沥青作为沥青混合料中必不可少的胶结料,其耐老化性能的优劣对沥青路面的使用至关重要,传统的沥青抗老化剂因价格昂贵、与基质沥青配伍性差等缺点限制了其应用的前景,而天然沥青因与基质沥青组分相似,在改善基质沥青的路用性能的同时,又不会发生团聚离析现象,因此对其的研究就显得非常必要。本文以此为研究背景,详细介绍了国内外使用较为广泛的两种天然沥青:特立尼达湖沥青(TLA)和北美岩沥青,并以这两种天然沥青作为改性剂,通过大量文献的查阅,确定了两种天然沥青低、中、高三种梯度水平掺量。在此基础上,基于正交试验和极差分析方法确定了两种天然沥青改性沥青的最佳制备参数,并对各掺量下的天然沥青改性沥青进行了针入度、软化点、延度、粘度及动态剪切流变等物理性能试验,通过四组分分析法分析了各掺量下天然沥青改性沥青的化学组分比例的变化,采用红外光谱及OMNIC软件对各掺量下天然沥青改性沥青特征官能团进行了表征。结果表明天然沥青作为改性剂对基质沥青进行改性后,沥青的路用性能可以得到大幅度提升,并随着天然沥青掺量的增加,改性效果也越来越显著。对比同等梯度掺量下的两种天然沥青改性效果,发现TLA相较于岩沥青改性基质沥青效果更为明显,所得到的改性沥青也更加稳定,其路用性能也更有优势。对各掺量下的改性沥青分别进行沥青薄膜加热试验(TFOT)加沥青压力老化试验(PAV)的热氧老化及沥青薄膜加热试验(TFOT)加紫外光老化试验(UV)的光氧老化,分析老化后试样的物理性能指标、化学组份及特征官能团,表明了两种天然沥青对基质沥青的耐老化性能均有显著提高,而TLA改性沥青对基质沥青的耐老化性能的改善要优于岩沥青改性沥青。