纤维沥青改性剂是改善沥青的高温抗车辙性能和低温抗裂性能的重要改性剂之一。目前,纤维沥青改性剂的种类繁多,性能参差不齐,生产成本高。木质素纤维是自然界中含量丰富的复杂天然高分子化合物,与沥青共混,能够增强沥青的机械性能、热稳定性、开裂性能和低温抗形变性能。为了解决木质素纤维资源浪费和环境污染问题,挖掘木质素纤维的可利用价值,探索新型路用木质素纤维沥青改性剂的制备与性能评价具有重要的现实意义。本研究基于原料木质素渣的成分和技术特性,利用酸水解法、碱提取法和酸沉法对木质素渣原料进行提取制备,对其进行了形貌特征、提取率、官能团与分子量等表征,并对其路用性能和增强机理进行了分析。所得出的主要结论如下:利用酸水解法、碱溶法和酸沉法对木质素渣原料进行预处理,并对提取条件进行优化,得到不同处理方法的木质素纤维并对其得率、结构特性和热性质等进行了表征。碱提取方法的最佳提取条件为提取时间1 h、固液比为1:110;盐酸木质素质量比对木质素提取影响很小;其中酸水解法提取得到的木质素得率最高为90.6%。不同提取方法得到的木质素纤维基本结构保存完整,热稳定性好,其中碱溶法得到的木质素结构破坏最大,碱提木质素的热稳定性最好。以原料木质素渣、JRS木质素纤维、稻草、及酸水解法、碱提取法、酸沉法提取的木质素为原料,通过高速剪切机与沥青共混制备不同掺量、不同纤维类型的沥青胶浆。随掺量增大,沥青胶浆的软化点和针入度增大,延度减小。六种纤维均表现出同样的规律,表明木质素的掺入能够增强沥青胶浆的高温稳定性和抗剪切破坏力。动态剪切流变学和弯曲梁实验表明木质素能够增强沥青胶浆的高温抗车辙性和低温抗裂性,木质素的最佳纤维掺量为3%,酸沉木质素的高低温性能表现最优。最后通过沥青组分模型、FTIR、扫描电子显微镜和DSC试验,分析木质素增强沥青胶浆性能机理。FTIR谱图表明木质素加入到沥青中后,并未发生化学反应生成新的官能团,木质素与沥青之间的混合为物理混合。SEM和DSC实验结果表明木质素吸附性能好,在沥青中的分散性和相容性优良,且两相之间形成一个界面结构即结构沥青,结构沥青的增多可以提高沥青的粘弹性,增强沥青胶浆的高温稳定性、抗裂性和低温性能。