沥青混合料是一种复杂的多相复合材料,其损伤自愈能力对沥青路面使用寿命有着重要影响。针对沥青混合料损伤及自愈行为缺乏有效的研究手段的现状,本文提出从多尺度角度揭示沥青损伤自愈机理,并利用声发射技术动态感知沥青及其混合料损伤及自愈演化规律。首先,通过多尺度方法从宏观流变性能、微观形貌特征测试和微观成分组成分析揭示沥青混合料的内在愈合机理,量化其损伤自愈能力;其次,开发表征沥青混合料粘附型破坏与粘聚型破坏测试装置,挖掘两种破坏过程中的声发射信号特征;再次,分析沥青混合料损伤演化过程力学行为与声发射行为规律,在构建沥青混合料粘附与粘聚型两种破坏模式的声发射判别标准的基础上,将K-means和SVM方法相结合,对声发射信号进行模式识别,实现对沥青混合料在荷载作用下损伤模式的精确诊断和识别;最后,利用声发射参数实现对沥青混合料自愈合特性的表征,以累积能量参数构建评价沥青混合料自愈合性能评价指标,并探讨温度的影响规律。研究表明,沥青粘结剂在疲劳微裂纹产生与扩展阶段,软化点温度可使沥青粘结剂充分发挥自愈能力,一旦进入宏观失效破坏阶段,温度的提高并不能使其力学性能完全恢复,同时基于耗散能建立的自愈指标能够有效评价沥青粘结剂的损伤自愈性能;沥青混合料损伤演化过程中可分为沥青-集料界面破坏和胶浆破坏同时发生的初始损伤阶段、以沥青-集料界面破坏为主的裂纹聚集扩展阶段和集料破坏占主导地位的后期宏观断裂阶段;声发射技术能够很好的描述沥青混合料自愈合特性,沥青混合料自愈特性更符合声发射Felicity效应,并不适用于Kaiser效应,同时利用声发射能量参数构建的自愈指数能够很好的评价沥青混合料自愈合性能。研究成果以期全面认识沥青材料损伤自愈合的内在机理,揭示沥青材料损伤开裂演化全过程及自愈行为的声发射变化规律,实现利用声发射技术对沥青混合料损伤演化过程和损伤模式的精确诊断与自愈程度的定量评价,达成沥青材料微观、细观和宏观研究的高度统一与融合,具有重要的学术意义和实用价值。