沥青路面在施工和使用中不可避免地要承受自然环境、交通荷载等因素的共同影响,从而造成沥青路面的开裂及老化。目前,对沥青路面老化规律的研究主要沿沥青和沥青混合料两个方向进行,关于沥青的研究主要聚焦在沥青的物理性能以及内部微观结构方面,但对于沥青的组分与宏观性能之间的内在联系还有待深入。因此,研究沥青及沥青混合料老化前后性能,并探讨沥青及混合料老化指标之间的相关性,对分析沥青与沥青混合料老化机理具有重要意义。本文运用布氏黏度、傅立叶红外光谱仪、万能试验机等检测设备,研究了沥青及混合料老化前后以及抗老化调控后的物理化学性能的演变规律,并建立了沥青微观化学组分到沥青混合料全过程的性能联系,以此深入探究沥青与混合料性能之间的内在联系以及老化机理。主要结论如下:(1)采用傅立叶红外光谱与布氏黏度试验,分析官能团与沥青指标变化规律。结果表明,羰基与沥青宏观指标的相关程度最高,亚砜基相关程度最小。对沥青进行抗老化调控后,沥青宏观指标的预测值与实测值有所偏差,这可能是因为加入抗氧剂后抑制了沥青老化过程的氧化反应,改变了原有沥青的物理、化学性质。(2)采用半圆弯拉试验对中、低温下不同老化时期沥青混合料的力学性能进行测试。结果表明,中、低温下模量的阶段差异指数均大于强度差异指数,说明相比于强度,模量对沥青混合料性能影响较为敏感;对混合料进行抗老化调控后,中、低温条件下抗氧剂掺量为5%时,整体性能均得到了不同程度的提升。(3)通过对沥青宏观指标与沥青混合料指标进行相关性拟合,研究发现沥青宏观指标与老化前后沥青混合料力学指标有很好的内在关联,可以通过沥青宏观指标的变化预测老化后沥青混合料指标的变化规律。另外调控后对比预测与实测结果发现,低温沥青宏观指标与混合料的强度、模量有很好的相关性。中温条件下,抗氧剂对沥青及沥青混合料会更加敏感,沥青宏观指标与混合料力学指标关联性较差。(4)采用有限元法探讨了不同老化深度下沥青混合料承载能力的变化特点。结果表明,分层老化与全老化承载力都要高于未老化承载力,当老化深度达到3.5cm时,承载力达到最大值;老化后混合料的模量随着表面层老化深度的加深,增大的趋势逐渐变缓。