根据胶浆理论,沥青胶砂是以细集料为分散相而分散在沥青胶浆分散介质中的一种细分散系,沥青胶砂作为连接沥青混合料和沥青胶浆的桥梁,为混合料提供了内部粘结力与必要的强度,能够直接影响混合料的各项性能。橡胶粉改性沥青优越的性能已成为业界内的共识,尤其是大掺量胶粉改性沥青比普通基质沥青具有更好的性能指标,从而应用在路面上可以有效改善路用性能。本文基于沥青胶砂和大掺量胶粉改性沥青的基础上展开一系列研究。首先针对细集料（0.075mm-2.36mm）为分散相分散在由矿粉与沥青组成沥青胶浆介质中的细分散系称沥青胶砂为研究对象,对同一种级配采取三种不同改性沥青（SBS改性沥青,20%胶改沥青和30%大掺量胶改沥青）,在规定的试验环境下进行高温锥入度试验、单轴贯入试验、低温小梁弯曲试验、间接拉伸试验、单轴压缩试验,对各种沥青胶砂试件试验数据进行整理对比分析。其次通过离散元PFC平台数值模拟沥青胶砂单轴压缩试验,通过与室内单轴压缩试验对比分析,将沥青胶砂的力学行为在误差允许范围内准确的描述出来。通过运用离散元平台对室内沥青胶砂的力学性能通过数值模拟的方法进行合理预测,为分析沥青胶砂力学性能提供了一种新思路。最后研究三种改性沥青混合料的高低温性能,分析大掺量胶粉改性沥青混合料与沥青胶砂高低温试验之间的相关性,建立沥青胶砂与沥青混合料之间的联系。研究结果表明:大掺量胶粉改性沥青胶砂各项性能良好,尤其是低温抗开裂性能,随着胶粉掺量的增加可以改善沥青胶砂的力学性能,验证了离散元数值模拟沥青胶砂力学性能的可行性,沥青胶砂与沥青混合料的低温相关性良好。