为降低钛石膏堆积带来的环境问题，同时缓解道路材料短缺现状，采用钛石膏和硅烷偶联剂处理后的钛石膏部分或全部代替石灰岩矿粉，研究钛石膏和改性钛石膏对沥青胶浆常规性能和流变性能的影响。首先通过激光粒度仪和扫描电子显微镜分析钛石膏、改性钛石膏和石灰岩矿粉的粒度分布情况及微观形貌。然后制备不同钛石膏和改性钛石膏掺量的沥青胶浆，采用常规试验方法、温度扫描试验、频率扫描试验、多重应力蠕变恢复（mutiple stress creep recovery,MSCR）试验、线性振幅扫描（linear amplitude sweep,LAS）试验和弯曲梁流变（bending beam rheometer,BBR）试验测试沥青胶浆的三大指标（针入度、延度和软化点）、高温流变性能、抗疲劳性能和低温流变性能。结果表明，钛石膏和改性钛石膏的粒度范围更广，表面更为粗糙；钛石膏和改性钛石膏的加入降低了沥青胶浆的延度、针入度、不可恢复蠕变柔量（Jnr）、疲劳寿命（Nf）、蠕变速率（m）和相位角（δ），软化点、复数模量（G*）、弹性恢复率（R）和蠕变劲度模量（S）有所提高，即高温性能有所提高，低温性能和疲劳性能有所下降。相同温度下，改性钛石膏的高温性能和弹性恢复指标要优于钛石膏，低温性能有所降低。研究证实使用钛石膏进行沥青混合料生产的可行性，为钛石膏的资源化利用开拓方向。