沥青混合料路面在施工期间和使用过程中由于受到雨水、日照和荷载等因素的作用,容易发生老化,影响沥青路面的使用寿命,尤其是OGFC-13沥青混合料路面。本文对不同老化程度的基质沥青、SBS改性沥青和OGFC-13沥青混合料抽提出的沥青,进行微观特性(纳米形貌、粘附力和官能团等)分析和定量表征,探究其内在联系和老化机理。对不同老化程度的基质沥青、SBS改性沥青和OGFC-13沥青混合料抽提出的沥青,进行原子力显微镜和红外光谱等测试,定量表征沥青微观形态(“蜂状结构”的数量、平均面积、最大面积、波长、波峰和高度图均方根粗糙度等)、相、粘附力、羰基指数、亚砜基指数和丁二烯基指数。同时,对沥青分子量的老化机理进行定量分析。结果表明:(1)沥青“蜂状结构”形态特征由波峰和波谷构成,沥青老化后,单个“蜂状结构”波长、半峰宽、波峰(波谷)高度和面积等尺寸均有不同程度的增加;(2)老化影响沥青的纳米力学性能,沥青表面不同的微区可能具有不同的粘附力,其中“蜂状结构”粘附力最低;(3)老化引起沥青羰基和亚砜基等含氧官能团含量增加,并促使SBS改性剂老化降解;(4)OGFC-13沥青混合料所用的矿粉和木质素纤维在1030cm-1附近均出现了明显的特征峰,而波数在1700cm-1附近和966cm-1附近均没有明显的特征峰出现;(5)沥青官能团的化学特性变化与微观形态等变化有良好关系;(6)OGFC-13沥青混合料老化后,沥青中的大分子粒径比例增加,小分子粒径比例减小,沥青中的大分子粒径比例和小分子粒径比例与官能团化学特性及微观形态等因子之间具有良好关系。