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沥青是一种重要的公路材料，由于车辆载荷次数的增加和老化的发生，沥青路面经常会出现车辙、开裂、坑槽等问题。国内对沥青改性剂的研究主要集中于聚合物改性，但在其生产和使用过程中需要高速搅拌设备及加热保温等措施，故成本较高，大部分优质路用沥青还需要从国外进口。因此，开发低成本、高质量的的新型改性沥青具有很大的实际意义。本研究分别采用单因素、二因素、三因素法探讨了油页岩、EVA、抗老化剂在不同掺配条件下对基质沥青性能的影响。通过对改性沥青针入度、软化点的检测可知，在单组分改性时，油页岩对改性沥青的软化点和针入度影响较小，最多掺加15%铜川油页岩可以使改性沥青的针入度降低到4.10mm，软化点只升高了2.3℃；EVA使改性沥青的针入度明显下降，软化点有所提高：最多加5%的EVA可使沥青的软化点提高8℃，针入度下降为3.48mm；抗老化剂MB对改性沥青的针入度和软化点均影响很小。在EVA与油页岩双组分改性沥青时，EVA对改性沥青针入度与软化点的变化起主要作用。使用三组分改性沥青时，在基质沥青中同时加入15%的铜川油页岩、4%的EVA、3%的抗老化剂MB，改性沥青的针入度下降到2.30mm，软化点提高到72.9℃，提高了26℃；即使油页岩的加入量降低到3%，软化点也可以至少提高16℃。四组分分析和红外分析结果表明：与基质沥青相比，改性沥青的饱和分含量大幅降低，芳香分含量大幅提高，有助于提高沥青的热稳定性。热重分析结果同样表明，沥青经过三组分改性剂改性后，其热稳定性有较大程度的提高。重复蠕变试验结果表明，三组分改性沥青有较好的抗高温变形能力。通过实验结果可以推测，油页岩、EVA和MB在沥青改性过程中产生了协同作用，油页岩中的无机矿物可以发挥填料作用，使改性沥青的针入度大幅下降，软化点有较大程度的提高，可有效提高改性沥青的高温稳定性。