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橡胶、树脂和矿物填料等通称为石油沥青改性材料。
橡胶是沥青的重要改性材料，它和沥青有较好的混溶性，并能使沥青具有橡胶的很多优点，如高温变形小，低温柔性好。由于橡胶的品种不同，掺入的方法也有所不同，因而各种橡胶沥青的性能也有差异。用树脂改性石油沥青，可以改进沥青的耐寒性，粘结性和不透气性。由于石油沥青中含芳香性化合物很少，故树脂和石油沥青的相溶性较差，而且可用的树脂品种也较少。矿物填充料改性沥青是在沥青中掺入适量粉状或纤维状矿物填充料经均匀混合而成。矿物填充料掺入沥青中后，能被沥青包裹形成稳定的混合物，由于沥青对矿物填充料的湿润和吸附作用，沥青可能成单分子状排列在矿物颗粒（或纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，具有较高的黏性和耐热性等。因而提高沥青了的粘结能力、柔韧性和耐热性，减少了沥青的温度敏感性，并且可以节省沥青。
改性沥青属高分子聚合物，一般常用观察检验工具为荧光显微镜。对改性沥青的网状结构简单说明是：
改性沥青网状结构形成的一种说法是聚合物吸附、溶胀、发生相转化的过程。在聚改性沥青过程中，高温下的聚合物吸附沥青中的油分，并溶胀体积扩大，链扩展，当聚合物的量达到一定值时，溶胀后聚合物的体积达到连续相所需要的体积时，体系发生相转化，聚合物由分散相转化为连续相，沥青球形颗粒分布在聚合物连续相中。
改性沥青网状结构的形成还有一种说法是聚合物缠绕沥青还有一个结构的过程，这一说法的前提是基质沥青次结构的存在。这种说法认为，基质沥青中缩合度较强的芳香环具有带正电荷和负电荷的极性部分，这种分子的存在使得基质沥青体系具有了像蛋白质、尼龙一样的棒状类似聚合物的结构，这种结构赋予了沥青一定的弹性，沥青中的中性部分分散在棒状结构中，使体系的粘度增加。当体系加热时，这种棒状结构被破坏，当然这种破坏是可逆的。
所谓改性沥青，冷拌冷铺施工队，也包括改性沥青混合料，是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以---而制成的沥青结合料。改性剂是指在沥青或沥青混合料中加入的天然的或人工的有机或无机材料，可熔融、分散在沥青中，---或提高沥青路面性能的材料。改性效果的好坏，主要用改性沥青指标来进行评价。
改性沥青的评价指标为：
1：离析指标：软化点差。
2：感温性指标：针入度指数（针入度）。
3：低温性能指标：5℃延度和当量脆点。
4：高温性能指标：60℃粘度、软化点与当量软化点。
5：热稳定性（耐老化）指标：旋转薄膜烘箱试验。
6：沥青粘弹效应指标：弹性恢复。
7：沥青与集料握裹力指标：粘韧性试验。
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