为提高沥青胶结料的综合路用性能,尤其是高温性能,本文采用高速剪切机将质优价廉的聚乙烯(PE)与石墨烯纳米片(GNPs)复合制备新型沥青胶结料,同时使用温度扫描(TeS)、多重应力蠕变恢复(MSCR)、线性振幅扫描(LAS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了石墨烯/聚乙烯复合改性沥青胶结料的流变性能和作用机理。结果表明:GNPs和PE能够协同改善沥青胶结料的高温性能,提高路面的高温车辙抗性;预混的PE/GNPs母粒具有良好的中温疲劳和低温开裂抗性。同时复合改性沥青的FTIR光谱中未出现新的吸收峰,表明石墨烯和聚乙烯在沥青基体中以物理改性为主。