沥青混合料由决定粘弹性的胶浆和形成骨架的集料组成,现有混合料设计方法主要是确定矿料级配,忽视了胶浆的设计。研究证实沥青胶浆对混合料各项性能具有重要影响,为此有必要研究基于胶浆特性的沥青混合料设计体系。本文先从组成胶浆的填料研究入手,分析了填料性质不同测试方法的机理及优缺点;测试了不同胶浆性能,发现填料对胶浆性能具有重要影响;通过填料性质与胶浆性能的相关性分析,综合考虑测试方法的可推广性,提出了基于胶浆性能的填料性质评价方法及指标。计算结果证实RV、DSR、BBR和延度等沥青性能测试仪器可用于测试胶浆性能,这为胶浆性能分析奠定了基础;粘度试验发现填料类型和剂量对测试结果有重要影响;由于混合料中发挥粘结作用的是胶浆,因而根据沥青粘度确定混合料施工温度是欠妥的,文中测试数据显示填料类型或剂量会造成混合料施工温度存在超过25℃的差异;对比胶浆老化前后性能表明,填料对胶浆老化有影响,它能减低沥青的老化程度。研究了掺加纤维、水泥和消石灰对胶浆性能的影响,结果显示降低粉胶比,适度增大纤维含量能够有效改善胶浆高低温性能,并对外掺剂的工程应用提出了建议。通过与混合料车辙数据相关性分析,证实集料贯入试验可以用来评价其抵抗荷载的能力,依此确定粗集料组成能够保证其稳定性;分别使用级配形状和关键筛孔通过率对级配特征进行了评价,探讨了不同参数的意义;利用汉堡车辙仪测试了不同混合料的高温性能,分析后发现用SGC压实曲线和IDT破坏强度可准确预测混合料抗永久变形能力,同时证实幂指数回归参数能有效评价级配特征,并与混合料性能建立良好关系。汇总全文研究成果,探讨了基于胶浆特性的沥青混合料设计体系,具体包含原材料筛选、沥青胶浆设计、矿料级配设计、最佳胶浆用量的确定以及混合料性能检验等。其中需重视原材料质量的控制,提出基于性能的原材料评价指标;确定矿料级配时应遵从初选、评价和优化的步骤以确保设计结果的可靠性;混合料性能检验时不能仅局限于使用性能,混合料施工性能的评价也有重要意义。