沥青混合料是一种粘弹性材料,其在负载条件下的响应取决于加载速率和温度。基于流变学对沥青及其混合料的温度及应力依赖性等流变行为进行研究是沥青材料重要的研究方向之一。根据近代胶浆理论可将沥青材料视为一种沥青、胶浆及混合料的多级网状结构分散体系,但在实际研究工作中,往往将结合料、胶浆及混合料的性能独立进行研究,造成各分散尺度间的性能表征关联性脱节。本文围绕沥青、胶浆及混合料流变特性评价方法及其之间的相关关系,通过理论分析及室内实验相结合的方法,从不同分级体系(沥青、胶浆和混合料)角度对沥青材料的流变性能进行研究。本文基于沥青及胶浆的动态剪切流变实验,同时考虑老化效应的影响,系统研究了沥青及胶浆的高低温条件下的流变特性及指标表征;基于沥青混合料的动态模量响应实验,综合比较了基于沥青性质的混合料动态模量预测模型适用性及基于胶浆性质的混合料动态模量预测模型适用性。本文部分成果可用于原材料的筛选,配合比设计方法的完善以及沥青混合料性能的预测及改善。主要研究结论总结如下:从拌和及压实阶段量化表征沥青混合料建设期的工作性。为研究集料的几何特征对沥青混合料拌和阶段流变性能的影响,开发了一种沥青混合料拌和流变仪,用于测试混合料拌和过程中的流变性能,实验结果表明,随着集料尺寸的增加,混合料的拌和流变特性变差。在拌和期间,对于不含沥青的集料而言,屈服应力对形状指数变化最敏感;对含沥青的集料而言,屈服应力对棱角性变化最敏感;而对级配混合料而言,屈服应力对筛分直径变化最敏感。拌和稳定阶段,集料的筛分直径对拌和流变特性的影响最敏感,形状指数次之,而棱角性对拌和流变特性的影响较为不敏感。采用设计压实阶段的能量指标DCEI能较好表征沥青混合料的压实流变特性。在沥青粘度200～400c P范围内,胶浆粘度1～3 Pa.s的范围内,DCEI值呈现一个低峰值区域,与Stribeck曲线理论相一致,随胶浆粘度的增长,沥青混合料压实过程中的流变性呈现先减小后增大的走势。此外,随平均砂浆膜厚度的增长,DCEI值呈现先减小后增大的趋势,且胶浆粘度及厚度与DCEI关系曲线符合高斯公式线形走势。将Stribeck摩擦理论应用于沥青混合料的压实过程,则沥青混合料的压实过程存在边界润滑,混合润滑及流体润滑等三种状态。综合比较基于沥青性质的混合料动态模量预测模型适用性及基于胶浆性质的混合料动态模量预测模型适用性,可以得出:基于沥青性质对沥青混合料动态模量的预测模型,相同因素条件下比较而言,改进的Hirsch模型预测结果较接近于测量值,其次为Witczak 1-40D模型。而基于胶浆性质对沥青混合料动态模量的预测模型,|E*|预测值始终低于测量值,造成这种偏差的原因可能是由于微力学模型的假设与实际HMA混合料的特性间存在差异。两种模型预测精度受因素变化影响有所差异,基于胶浆性质对沥青混合料动态模量的预测模型对于高度改性沥青混合料适用性较好,两种模型均在密级配及适当粉胶比区间条件下表现良好。沥青结合料/胶浆G*与混合料|E*|在对数坐标下存在良好的相关性,公式形式为y=a+bx+cx~2,拟合优度在0.99以上。不同结合料类型及粉胶比的G*-|E*|曲线双对数坐标曲线间存在显著差异性,而不同级配类型、集料类型及填料类型的沥青G*-|E*|曲线双对数坐标曲线间差异性较为不显著。沥青G*-混合料|E*|曲线更接近于线性相关,而胶浆G*-混合料|E*|曲线更接近于一元二次方程相关。