新世纪以来,我国高速发展的公路建设不仅推动了交通运输业蓬勃发展,还产生了大量不可降解的废旧橡胶轮胎,造成了严重的黑色污染。废旧橡胶轮胎具有高弹性、耐腐蚀等特性,将其破碎成颗粒掺入到沥青混凝土中,既能提升沥青混凝土的路用性能又能消耗大量的废旧轮胎,因此橡胶颗粒沥青混凝土成为了一种合理利用废旧胶胎的方式。聚丙烯腈纤维具有化学性质稳定、不易发生溶胀等特点,掺入到橡胶颗粒沥青混凝土中会有较好的改性作用。本文通过掺入聚丙烯腈纤维来改性橡胶颗粒沥青混凝土。首先,以逐级填充理论和粒子干涉理论为基础,采用优化后的CAVF法设计橡胶颗粒沥青混凝土的配合比,并通过相关试验检验最佳油石比;其次,通过对外掺不同量聚丙烯腈纤维的橡胶颗粒沥青混凝土各路用性试验指标进行分析,评价不同掺量纤维及橡胶颗粒对沥青混凝土的改性效果;最后,依据分形理论,通过建立分段分形维数值Dc与橡胶颗粒沥青混凝土各路用性指标的拟合关系,给出分段分维值Dc的建议值。研究结果表明,优化后的CAVF法能够较好地预估出最佳油石比,设计出的橡胶颗粒沥青混凝土马歇尔试验指标也均符合规范值。四种不同橡胶颗粒掺量的沥青混凝土均表现出较好的温度稳定性和抗滑特性,但水稳定性会随着橡胶颗粒的增多而下降;掺入聚丙烯腈纤维后对于橡胶颗粒沥青混凝土的路用性均有不同程度的提升,尤其对于水稳定性的提升起了积极的作用。综合各个路用性能来看,橡胶颗粒内掺2%、聚丙烯纤维外掺0.3%时对沥青混凝土的改性效果最佳,高温稳定性可提升39.1%、低温稳定性可提升34.3%、抗滑稳定性可提升3%、水稳定性基本不受影响。根据各路用性规范要求,建议橡胶颗粒沥青混凝土的分段分维值Dc应在1.72~2.2的范围内。