沥青路面由于其黑色铺装，夏季吸收热量多，容易造成车辙等高温病害；在冬季，由于黑体辐射，热量损失快，造成了路面温度下降过快。目前使用的沥青路面降温处理方法均有一定的效果，但也存在各自的弊端。本研究基于热致变色材料制备了热致变色改性沥青，从微观机理分析、沥青胶结料性能评价、沥青混合料优化设计和室外环境实际温控性能四个层面，对热致变色沥青路面的性能进行全面的测试和分析。
　　首先，利用红色、蓝色和黑色热致变色材料分别制备了3%、6%和10%掺量的热致变色沥青，对各组样本进行傅立叶红外光谱(FTIR)测试，通过吸收峰的变化推断热致变色沥青没有产生新的官能团，因此温控性能主要取决于热致变色材料自身性质。凝胶渗透色谱（GPC）试验表明在6%掺量以下时，Mn和Mw随着掺量增加而提高，但是在超过6%后有下降趋势，可能是由于6%热致变色材料对轻组分的吸收已经饱和。原子力显微镜（AFM）试验发现70#基质沥青不存在蜂状结构，但热致变色沥青均有蜂状结构存在，且在3%掺量时达到最多，更大的掺量降低了蜂状结构的数量和材料表面的粗糙度。
　　其次，对9组热致变色沥青和70#基质沥青进行力学性能，流变性能、热力学性能和热致变色沥青温控性能进行测试。试验结果表明沥青三大指标、高温性能和旋转粘度均随着掺量的增加而改善，但是低温性能在超过 6%掺量时有所衰减，除此之外，热致变色材料的比热也随着掺量的增加而提高，这有利于减少沥青路面温度的波动。结合试验结果和经济性考虑，推荐热致变色材料的掺量为5%~6%。
　　再次，基于最佳掺量，制备热致变色70#沥青和热致变色SBS沥青，成型SMA-13试件。对于热致变色70#沥青，选用了车辙试验、低温弯曲小梁和残留稳定度测试沥青混合料性能。对于热致变色SBS沥青，选用了动态蠕变、低温半圆弯曲、冻融劈裂和半圆疲劳试验测试沥青混合料性能。两种沥青混合料试验得到相似的试验结果，黑色和蓝色热致变色材料明显的提升了沥青混合料的高温、低温和疲劳性能，尤其黑色热致变色沥青混合料性能最优，但是红色热致变色材料削弱了沥青混合料的性能。
　　最后，利用上面层为黑色热致变色沥青混合料（4cm），中面层为 SUP-20沥青混合料（6cm），下面层为 SUP-25的沥青混合料（8cm），成型三层试件仿照实际路面结构。用碘钨灯模拟太阳光，利用低温箱模拟冬季环境，测试各组样本的温控效果。试验结果表明，相较于常规路面，热致变色沥青路面在高温时温度上升速率和最高温度都减小，且在低温条件下降温速率和达到冰点的时间也延迟。除此之外，经过两轮热老化和紫外老化的试件温控性能虽然降低，但依然优于传统沥青路面。
　　本研究探究了热致变色沥青的微观机理，确定了热致变色材料的最佳掺量和路用性能，验证了热致变色沥青混合料的温控效果，为改善路面温度场和延长沥青路面使用寿命的研究提供了参考。