当前沥青混合料力学性能试验存在试验系统误差大、重现性差,而要有效解决上述问题,需要运用先进技术手段获取沥青混合料空间实际分布形态,为了提高数值模拟计算效率,需从沥青混合料组成结构入手分析,找到一种“均质材料”。按照胶浆理论:沥青混合料是一种多级空间网状胶凝结构的分散系。它是以粗集料为分散相分散在沥青砂浆分散介质中的一种粗分散系;同样,砂浆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;而胶浆又是以填料为分散相而分散在高稠度沥青分散介质中的一种微分散系。本文针对细集料与沥青组成的沥青砂浆及矿粉与沥青组成的沥青胶浆展开研究。首先,选用三种不同的级配来成型沥青胶砂试件,根据相同的粉胶比来确定沥青胶砂试件中沥青用量,根据密度来确定集料用量,并在试件成型过程中提出影响沥青胶砂试件成型的几项关键因素。其次,通过对三种不同级配,七种不同最大公称粒径的沥青胶砂试件在一定温度条件下进行的劈裂强度试验、抗压强度试验、直接拉伸试验、及静态抗压回弹模量试验,提出各种沥青胶砂试件的劈裂强度试验数据、抗压强度试验数据、直接拉伸试验数据及静态回弹模量试验数据的处理方法,并得出各种沥青胶砂试件的力学性能随级配、沥青含量及最大公称粒径的变化而变化的规律,并且提出“均质沥青胶砂”概念,得到“均质沥青胶砂”的筛孔尺寸界限为0.15mm。并用沥青胶砂静态模量回弹公式对该尺寸界限进行了初步验证,并讨论了造成预测值与实测值不完全吻合的一些原因。最后用离散元法模拟沥青胶砂单轴压缩试验,并与实测结果相比较,为混合料力学性能分析提供一种新思路。