Применение герметизирующих материалов (герметиков) с улучшенными физико-механическими свойствами для деформационных швов асфальтобетонных и цементобетонных аэродромных покрытий и автомобильных дорог (покрытий) является одним из направлений повышения их надежности и долговечности. Эффективным способом управления структурообразованием и направленного регулирования свойств герметиков в части улучшения физико-механических показателей является использование комплекса модифицирующих добавок на основе высокодисперсных компонентов различного механизма действия. Цель статьи – модифицирование структуры и улучшение физико-механических свойств герметиков для деформационных швов покрытий посредством применения комплекса добавок на основе высокодисперсных компонентов. В ходе исследований обоснован выбор эффективных добавок на основе высокодисперсных компонентов – фуллеренсодержащего углерода, графита и шунгита, а также микроармирующего компонента – волластонита. Экспериментально установлено, что применение предложенного комплекса добавок оказывает положительное влияние на модифицирование структуры битумно-полимерного герметика и позволяет улучшить его физико-механические свойства – предел прочности при растяжении, относительное удлинение в момент разрыва. Исходя из структурно-феноменологических представлений показана роль высокодисперсных добавок в механизме формирования структуры и увеличении прочностных показателей герметиков. Рекомендовано применение модифицированных добавками герметиков с улучшенными физико-механическими свойствами для повышения надежности и долговечности конструкции деформационных швов аэродромных и дорожных покрытий.