我国沥青路面的持续快速发展使得沥青路面的预防性养护成为业界所重点关注的问题。采用功能性预养护材料封层的养护方法正在世界范围内兴起，然而其在应用中存在诸多亟待解决和深入研究的问题。针对沥青路面功能性预养护材料封层中存在的关键性问题，本文中选取了三种典型的功能性预养护材料，主要研究了其性能及其在沥青路面上合适的养护时机，并对其养护效果进行了评价。其中，提出了功能性预养护材料养护时机判断方法，系统的研究了预养护材料与沥青及沥青混合料的相互作用，并基于沥青性能的改变确定了预养护材料的渗透深度，进一步研究了预养护材料在应用中的有效性。　　 首先，文中选取了在国内市场上具有代表性的三种预养护材料，分别命名为C，J及L，对功能性预养护材料的物理与化学相似性进行了界定，并为研究预养护材料的养护机理奠定了基础。分别采用接触角实验仪、表面张力仪、红外光谱仪(FTIR)及差式扫描量热仪(DSC)对三种预养护材料的的物理与化学相似性进行了研究。研究结果表明:三种预养护材料在固化后的残留含量都在55％以上;预养护材料的接触角实验表明水与三种预养护材料的接触角小于90°;预养护材料L与沥青混合料的接触角为32.9°，显著低于另外两种预养护材料。各种预养护材料的在升温过程中的热学性质各不相同，其中预养护材料C在30℃至100℃温度范围内有大的吸热峰。在后续的温度范围内，预养护材料J与L整体呈现一个大的放热峰，这主要是预养护材料发生焦化及聚合反应而形成的。FTIR与组分分析的结果表明:与普通沥青相比，预养护材料中含有较多的芳香分含量，较少的饱和分与沥青质含量。　　 第二，系统的研究了预养护材料对沥青及沥青混合料性能的影响，对预养护材料的功能性及存在的问题进行了验证，重点探讨了预养护材料的引入对沥青及混合料关键性能指标的作用。首先研究了预养护材料对短期热氧老化（TFOT，RTFOT），短期紫外老化（UV5天）以及长期老化沥青（PAV20小时）性能的影响;同时，研究了含有5％预养护材料的沥青再次在长期热氧及紫外老化下的性能变化。其次，研究了预养护材料表面处理对沥青混合料性能的影响。研究结果表明:预养护材料的加入有效的软化了RTFOT及UV短期老化沥青以及PAV长期老化沥青。从失重率与粘度老化指数来看，预养护材料的掺量越多，其抗老化能力越差。预养护材料对沥青混合料的表面处理可以降低空隙率为8％的沥青混合料的渗水系数，同时也降低了沥青混合料的高温稳定性，提高了沥青混合料的低温抗裂能力。预养护材料J，L对沥青混合料的表面处理，降低了沥青混合料的在高频区的动态模量。另外，三种预养护材料处理可以极大地减轻沥青混合料由汽油-柴油直接接触，老化与冻融循环所引起的松散。预养护材料的引入降低了路面的抗滑能力。　　 第三，基于沥青路面中沥青胶结料的老化，结合室内老化与湖北省内沥青路面实际老化沥青的物理与化学性能指标，针对功能性预养护材料的特点，提出了湖北省气候条件下沥青路面的预防性养护时机。研究结果表明:粘度比、流变开裂因子、羰基面积因子指标与沥青胶结料的室内老化及实地老化均相关性显著，并且各指标之间的具有良好的线性关系，可以用来作为沥青路面预防性养护的指标。研究确定了以沥青的延度值(15℃，1cm/min)在5-8cm的范围作为沥青路面的预防性养护时机范围，对应于流变开裂因子的范围为(0.672，1.129)。结合本文中对湖北省内五条高等级路面中沥青的回收分析，提出了湖北省气候条件下的沥青路面的第一次预防性养护的合适时机在3到4年之间。　　 最后，基于沥青混合料某一深度区域沥青性能的改变确定了预养护材料的渗透深度，同时研究了预养护材料对沥青混合料表层沥青的流变性能及化学结构的影响以及预养护材料在沥青表面的渗透扩散深度问题。研究结果表明:预养护材料L，J的有效渗透深度在10-20mm的区域内，而预养护材料C的有效渗透深度在0-10mm区域内。红外光谱可以观测到沥青混合料表层0-10mm的沥青中的预防养护材料，而在10-20mm内的预养护材料不能通过其特征峰被检测出。通过流变开裂因子可以预测经过长期老化后的沥青混合料表层的沥青延度值已降为8.3cm，而采用预养护材料使得延度值都升到了10cm以上。在10mm-20mm范围内，预养护材料J及L同样能够降低此范围内沥青的羰基面积因子，而预养护材料C并不能降低沥青羰基面积因子。针入度实验结果可以定性的说明预养护材料与老化沥青的扩散渗透作用。预养护材料在老化沥青表面的扩散与扩散时间以及扩散温度相关，在第5天时预养护材料J与L的渗透深度分别约为1mm及0.8mm。