昼夜温度波动会导致沥青路面产生较大的温度应力,容易引发沥青路面产生开裂,特别是大温差地区,严重影响沥青路面的耐久性。目前,针对大温差作用下沥青路面衰变特性的研究主要局限于实际路面病害调查、沥青路面温度场的模拟及预测、沥青路面结构适应性分析等,大温差作用下沥青材料路用性能衰变规律不明晰,缺乏综合气象指标和沥青材料性能指标对沥青路面进行分区的研究,致使基于现有气候指标划分的大温差区域不合理,进而无法保证大温差区域内沥青路面的耐久性。为此,本文通过对代表城市地表温差数据的分析确定了室内试验温度条件,以沥青胶浆为研究对象进行温差循环试验;采用宏-微观相结合的方法,开展了温差作用下沥青胶浆流变性能、沥青与矿粉交互作用、疲劳-自愈特性及微观损伤特性的研究;基于沥青胶浆损伤参数敏感性提出了大温差易损性分区准则,对我国大温差易损性地区进行了划分。具体研究内容及成果如下:首先,基于公路自然区划准则选取了国内300个代表城市并进行了地表温度统计分析,采用广义极值分布模型确定了昼夜温差服从威布尔分布,选定95%分位值为极端昼夜温差阈值,在此基础上分析了代表城市的极端昼夜温差分布特征。根据代表城市地表温度分布特征,确定了室内温差试验条件。其次,采用动态剪切流变仪分析了温差作用对基质沥青胶浆与SBS改性沥青胶浆流变性能、界面特性及疲劳-自愈特性的影响,建立了沥青胶浆流变特性、界面特性及疲劳特性与温差循环次数和温差循环条件的相关关系,明确了温差作用对不同类型沥青宏观性能衰变特性的差异。然后,采用原子力显微镜分析了温差作用前后沥青胶浆微观特性的演变行为,探讨了不同温差循环次数、温差条件对沥青胶浆微观表面形貌及微观力学特性的影响。基于傅里叶红外光谱分析了温差作用前后沥青胶浆官能团组成的演变过程,结果表明温差循环后沥青胶浆出现老化现象,进而揭示了沥青胶浆微观表面形貌的演变机理。最后,基于宏-微观试验研究结果,选取了表征沥青胶浆损伤特性的指标,根据沥青胶浆损伤特性指标敏感性分析确定了极端昼夜温差、日地表温度为沥青胶浆损伤敏感性温度因素,提出了沥青路面大温差易损性分区准则,绘制了我国大温差作用沥青路面易损性分区图。