根据QYResearch的统计及预测，2024年全球沥青市场销售额达到了438.8亿美元，预计2031年将达到567.6亿美元，年复合增长率（CAGR）为3.8%（2025-2031）。地区层面来看，中国市场在过去几年变化较快，2024年市场规模为 百万美元，约占全球的 %，预计2031年将达到 百万美元，届时全球占比将达到 %。
当前我国高速公路面层材料以沥青混合料为主，设计使用寿命普遍为 15 年。随着大量高速公路逐步达到设计年限，车辙、裂缝、结构破损等路面病害频发，而这些病害的根源与沥青混合料长期服役后的性能衰退直接相关。因此，精准掌握沥青路面材料的性能演变规律，成为保障道路通行安全、延长道路使用寿命的核心前提。
一、沥青路面试验设计与方法体系
（一）现场芯样采集方案
研究选取江苏某 2005 年通车的高速公路作为试验路段，该路段在 2019-2023 年试验周期内，芯样服役时长处于 14-18 年区间，恰好覆盖 “接近设计年限 - 超过设计年限” 的关键阶段，试验数据更具参考价值。
该高速公路沥青路面结构层设计参数明确：
上面层：改性 SMA-13 级配，厚度 4cm；
中面层：改性 SUP-20 级配，厚度 6cm；
下面层：普通 AC-25 级配，厚度 8cm；
基层：水泥稳定碎石，厚度 38cm；
底基层：二灰土，厚度 20cm。
芯样采集遵循标准化流程：每年在该路段选取 3 个代表性路段，每个路段布设 3 个取芯断面，每个断面采集 2 个芯样（直径 150mm），单路段年度取芯总量为 6 个，且所有取芯点均位于第 3 车道轮迹带 —— 此区域为车辆荷载作用最集中的部位，芯样更能反映实际路面受力状态。
（二）多序列动态蠕变试验方法
试验采用多序列局部动态蠕变试验，分为预加载与多序列加载两个核心阶段，且针对不同路面层位的温度、应力环境差异，定制化设置试验参数：
温度与应力参数确定：借助有限元软件模拟实际路面温度场分布与不同深度层位的荷载应力，最终确定各层试验温度：上面层与整体结构试验温度 62℃、中面层 58℃、下面层 52℃；
加载阶段参数：
预加载：上面层 / 整体结构应力 0.7MPa、加载 1000 次；中面层应力 0.6MPa、加载 500 次；下面层应力 0.4MPa、加载 200 次；
多序列加载：包含 6 个循环，每循环设 5 个应力等级。上面层 / 整体结构应力 0.6-1.1MPa、每级加载 100 次；中面层应力 0.5-1.0MPa、每级加载 50 次；下面层应力 0.3-0.8MPa、每级加载 50 次；
模拟工况优化：采用 50mm 压头模拟路面围压，加载方式为半正弦波脉冲，单次加载持续 1.0s（含 0.1s 应力脉冲 + 0.9s 间歇），最大程度还原实际路面受力特点。
（三）试验方案分类执行
试验将每个路段的 6 个芯样分为两组，分别开展整体结构试验与分层试验：
整体结构试验：切除芯样基层部分，在试件四周及底部涂刷耐高温隔热涂料，固化后保温 4h（确保模拟实际路面温度梯度），再进行加载测试；
分层试验：按各面层设计厚度切割芯样，分层试件无需维持温度梯度，仅需保温 4h 即可测试，重点分析单一层位的性能特征。
二、沥青路面试验结果深度分析
（一）不同层位变异系数特征
报告数据指出，变异系数是衡量沥青路面芯样性能稳定性的关键指标。试验结果显示，所有层位的复合蠕变速率变异系数均超过 20%，表明现场芯样高温性能存在显著变异性。
从层位差异来看：
上面层变异系数最高（28%）：因上面层厚度最薄，直接承受车辆荷载冲击与紫外线、高温等环境因素，性能波动最大；
整体结构（22%）与中面层（20%）变异系数相对较低：中面层受外部环境影响较小，结构稳定性更强；
下面层虽未明确具体数值，但仍属于变异系数超 20% 的范畴，主要受施工质量均匀性影响。
（二）复合蠕变速率时间演变规律
复合蠕变速率直接反映沥青路面高温抗永久变形能力，速率越高，性能越差。试验发现各层位性能随服役时间呈现阶段性变化：
设计年限内（≤15 年，对应 2019-2020 年）：整体结构与上中面层的复合蠕变速率数值较小，年增长率较低，高温性能衰减平缓，衰减率低于 20%；
超过设计年限后（＞15 年，对应 2021-2023 年）：整体结构与上面层的复合蠕变速率显著攀升，2022-2023 年数值达到 2019 年的数倍，衰减速率增至 50% 以上，高温稳定性能进入加速衰退阶段；
中下面层特性：中面层衰减趋势与整体结构一致，但速率略缓；下面层高温性能基本保持稳定，仅局部路段出现较快衰减，体现出厚层结构与普通 AC-25 级配的性能优势。
（三）层位与整体结构关联性
通过关联性分析图可知，对角线位置代表层位性能与整体结构一致，偏离方向反映性能强弱差异：
上面层：所有数据点位于对角线下方，说明上面层高温性能弱于整体结构，是路面整体性能的 “短板”；
中面层：数据点均匀分布在对角线两侧，表明中面层性能与整体结构高度匹配，可作为推断路面整体高温性能的 “关键指标层”；
下面层：多数数据点位于对角线上方，意味着下面层高温性能优于整体结构，对路面整体性能起支撑作用。
三、研究结论与行业应用价值
（一）核心结论总结
性能变异性：沥青路面芯样高温性能变异性显著，各层位变异系数均超 20%，评价时需充分考虑变异因素，避免单一数据导致误判；
衰减规律：整体结构与上中面层高温性能随服役时间衰减明显，设计年限内衰减平缓（＜20%），超年限后加速衰退（＞50%）；下面层性能长期稳定；
层位关联：中面层性能与整体结构最接近，上面层为性能短板，下面层为性能支撑。
（二）2025 年沥青行业应用价值
该研究成果为沥青行业提供三大方向支撑：
设计优化：可针对上面层 “短板” 特性，选用更高性能的改性沥青（如高模量改性沥青），或调整上面层厚度；参考中下面层性能规律，优化级配设计；
养护策略：对接近设计年限（12-15 年）的路段，加强上中面层监测；超过设计年限的路段，优先对上中面层进行修复或铣刨重铺，减少养护成本；
性能评估：可通过检测中面层性能快速推断路面整体高温性能，提高评估效率，符合 2025 年沥青行业 “精准化、高效化” 的发展趋势。
综上，该研究通过科学的试验设计与数据分析，揭示了沥青路面高温性能的演变规律，为 2025 年沥青行业路面性能优化、延长道路使用寿命提供了理论依据与数据支撑，助力行业向 “可持续发展” 方向迈进。
