由于排水路面结构较为特殊,粗集料占比较多,空隙率大,对沥青混合料的黏附性和耐久性要求更高,因此需要使用高黏沥青达到较高的黏附性。但是目前市场上应用的高黏沥青改性剂成本较高且改性效果良莠不齐,应用受到一定的限制,需要降低成本并提高改性效果。研究表明,在沥青中添加废胎胶粉颗粒,不仅能够显著提高改性沥青的黏度并改善其低温性能,而且能够变废为宝降低成本,缓解废旧轮胎因处理不当造成的环境污染。鉴于此,本文自主研发了废胶粉复合改性高黏沥青,制备了改性高黏沥青混合料并对其性能进行验证,结合沥青混合料性能指标与沥青结合料技术指标进行灰关联分析,提出废胶粉复合改性高黏沥青的关键性研究指标。通过原材料优选,复配废胶粉、助溶剂和添加增黏剂等手段,制备了性能良好的废胶粉改性高黏沥青。通过分析锥入度、软化点、5℃延度、60℃动力黏度和黏韧性等常规性能随胶粉等改性剂掺量的变化规律,结果表明废胶粉、助溶剂和増黏剂的掺入显著提高了沥青改性后的综合性能,最终确定改性剂最佳掺量分别为废胶粉20%、助溶剂5%、増黏剂3%。采用动态剪切流变仪,对废胶粉复合改性高黏沥青进行频率扫描和温度扫描试验,并基于时温等效原理和黏弹性原理,研究改性剂对改性高黏沥青感温性能和高温黏弹性的影响。采用低温弯曲梁流变仪,对废胶粉复合改性高黏沥青的低温流变性能进行研究,通过Burgers模型进一步评价改性沥青低温黏弹特性。并采用荧光显微镜、红外光谱扫描试验对改性沥青微观形貌及改性机理进行分析。结果表明,通过主曲线黏弹特性和零剪切黏度研究发现,废胶粉的加入有效提高了沥青的感温性能,加入胶粉与增黏剂后,改性沥青的黏度得到大幅度增加。废胶粉复合改性高黏沥青的高低温性能相比于为改性之前均有提升显著,且具有较好的耐老化性能,废胶粉复合改性高黏沥青内部存在一定的物理化学反应,使得沥青与废胶粉、助溶剂和增黏剂之间具有良好的相容性。助溶剂的加入有效提高了沥青与橡胶之间的交联作用,是改性沥青性能提升的重要原因。选用前文制备的废胶粉复合改性高黏沥青制备排水沥青混合料,首先对沥青混合料进行级配设计,确定沥青最佳油石比。选用两种基质沥青混合料作为空白组并分别制备废胶粉改性沥青混合料作为对照组,分别对制备得到的沥青混合料的高低温性能及水稳定性进行验证,以混合料的性能指标来评价分析沥青结合料的品质。最后采用灰色关联分析方法分析优选沥青结合料关键评价指标,并提出相关指标推荐值。研究结果表明,高黏沥青混合料的路用性能良好,具有较好的水稳定性,且高低温性能均能够满足相关规范要求,推荐沥青关键性指标为60℃零剪切黏度、车辙因子、黏韧性和5℃延度。