沥青路面在低温季节容易开裂,严重影响路面的使用寿命。相关研究发现SBS改性沥青具有优异的路用性能,但造价高昂,广泛应用受到限制。胶粉改性沥青具有良好的低温性能,但存在施工和易性差、易离析等问题,因而对其应用也造成较大影响。为改善上述问题得到低温抗裂性能更佳的改性沥青,将两种改性剂进行复配,制备SBS/胶粉复合改性沥青及其混合料（CCRMA）,并与SBS改性沥青及其混合料（SBSMA）进行对比研究。由于沥青混合料是一种复合材料,其宏观力学行为与其细观结构特性具有内在联系。故本文基于宏细观试验方法对两种沥青的低温性能、沥青-集料粘附性、沥青混合料的低温开裂特性进行对比分析。主要研究内容如下:首先,对老化和冻融循环作用前后的SBS改性沥青（SBS）和SBS/胶粉复合改性沥青（CCR）进行弯曲梁流变（BBR）和红外光谱（FTIR）试验。以m/S值、红外光谱图和化学官能团指数对沥青低温流变性能及化学特性进行分析。结果表明,老化和冻融循环作用均使沥青低温流变性能下降;随着冻融循环次数增加,沥青低温性能在冻融0-5次间下降速率较快,5次之后下降速率均减缓。相比于水冻循环,盐冻循环下的低温性能较差;无论何种条件下,CCR的低温性能、抗老化及抗冻融能力均优于SBS改性沥青。SBS和胶粉对基质沥青进行单一改性或复合改性时,均未发生明显化学反应;老化过程中两种沥青均发生化学反应,冻融循环过程中主要是沥青与溶解在水中的氧发生化学反应,而盐并未与沥青发生明显化学反应;此外,不同条件下羟基和芳环指数的变化与沥青流变性能呈极强相关性,进一步从细观化学特性角度解释了宏观BBR试验结果,相对于芳环,羟基指数更能准确反映沥青的低温流变性能。其次,基于接触角测量和AFM试验,利用表面能和粘附功从宏细观角度对不同条件下两种沥青与集料的粘附性进行分析;从细观尺度对沥青的DMT模量均值(ADMT)和DMT模量均方根误差Rq进行分析;并对宏细观力学指标进行相关性分析。结果表明,老化和冻融循环作用均使SBS和CCR改性沥青与集料的粘附性下降,降低了沥青-集料界面的抗开裂能力;相比水冻循环,盐冻循环作用下的粘附性较差;无论何种条件下,CCR与集料粘结性能较好,即其与集料界面抗裂能力较强。不同条件下沥青宏观流变性能的降低在细观力学角度表现为ADMT值和Rq增大,即沥青的弹性增大,变形能力下降,在外部荷载作用下其表面更易发生应力集中现象,促使裂缝生成。不同条件下SBS与CCR改性沥青在两种尺度下的力学特性均呈现较强相关性,证明沥青的细观性能会影响其宏观性能。然后对不同条件下SBSMA和CCRMA进行约束试件温度应力试验和基于数字图像技术（DIC）的小梁三点弯曲试验,采用冻断温度、断裂力学指标（断裂能密度Gd、临界断裂韧度Jc）以及基于应变场定义的指标（临界应变Ez、应变导数Eˊ（t））,分别从宏细观尺度对SBSMA与CCRMA的低温开裂特性进行分析,并对宏细观低温性能评价指标与冻断温度进行灰关联分析。结果表明,老化和冻融循环作用降低了沥青混合料抗开裂特性;相比水冻循环,盐冻循环下混合料低温抗裂性能较差;无论何种条件下,CCRMA的低温抗裂性能、抗老化及抗冻融能力均优于SBSMA;冻断试验中,冻断温度与转化点温度可较好的反映沥青混合料在不同条件下低温开裂特性的变化规律;通过灰关联分析,推荐在宏观层面使用Gd、细观层面使用Ez作为沥青混合料低温开裂特性评价指标。最后,通过相关性分析研究了沥青低温性能和沥青-集料粘附性对沥青混合料低温开裂特性的影响,结果表明,沥青低温流变性和沥青-集料粘附性对沥青混合料低温抗裂性能有重要影响,其中沥青-集料的粘附性对其影响较大。