目前针对沥青混合料中矿粉的性质研究已经开展了很多工作,但是对于矿粉性质对于沥青混合料长期路用性能的影响研究较少。因此本文将针对黑龙江省的气候条件,研究矿粉的物理与化学性质对沥青混合料耐冻融性的影响。基于以上原因,本文将首先分析矿粉性质对冻融循环作用下沥青胶浆性能变化的影响,其次利用分子动力学方法研究不同控制条件下,矿粉中矿物组成与沥青之间的吸附性能,最后通过随机森林的方法来研究矿粉性质对沥青混合料在受到冻融作用后的性能衰变规律的影响,以此来指导矿粉的选择与应用。首先,利用傅里叶红外光谱以及原子力显微镜对经过冻融循环的不同沥青胶浆进行化学成分的研究以及表面特性的分析,并得到沥青胶浆流变性能变化的规律,将沥青胶浆的宏观流变性能与微观状态有效的结合起来。运用数据挖掘中的随机森林方法,得到矿粉的不同性质对沥青胶浆性能变化的影响的重要性程度。其次,基于分子动力学方法建立沥青与矿粉中主要矿物的界面接触模型,以Materi al Studio软件为基础,根据动力学模拟后的两相接触模型,以整体势能和各部分势能之和的差值,即界面能,作为衡量矿物和沥青粘附性能的优劣,并对混合后的矿物与沥青的接触界面进行界面能计算,得到不同杂质对沥青与矿粉的粘附性能的影响。同时模拟水分子存在时沥青与矿物的界面能的变化,得到不同种混合矿物的界面能的大小。最后,对冻融循环作用下的沥青混合料进行性能变化的研究。以空隙率作为体积指标,以马歇尔稳定度作为力学指标,得到不同矿粉形成的混合料在冻融循环作用下的性能损伤规律。利用logistic模型,对沥青混凝土的损伤规律进行预测,以空隙率损伤度以及马歇尔稳定度损伤度达到25%时候的冻融循环次数作为沥青混合料的耐冻融性评价指标,通过随机森林的方法,得到矿粉的不同性质对沥青混合料的耐冻融性的影响程度,根据重要性程度来改进矿粉的技术指标要求。