根据沥青混合料的组成可知其力学强度主要由矿质颗粒之间的摩擦力与嵌挤力以及沥青与矿料之间的黏结力所构成。本节主要介绍沥青混合料的抗剪强度、抗拉强度和抗弯拉强度及其影响因素。
1.抗剪强度
当沥青面层厚度较薄而刚度较低时，传给土基的应力较大，有可能出现土基承载力不足而引起的剪切破坏。但对于等级较高的路面，这种情况一般不大会出现。当面层较厚但刚度较低（如高温下的沥青类面层）时，就有可能因沥青混合料的抗剪强度不足而出现车辙、由上到下的开裂、推移等破坏，若受到较大的水平力（如紧急制动），则损坏更为严重。
沥青混合料经受剪切时，既存在矿质颗粒间的相互位移和错位阻力，又存在涂敷在颗粒表面上的沥青膜之间的黏滞阻力。因而，沥青混合料的抗剪强度不仅同粒料的级配组成、形状和表面特性有关，也同所采用沥青的黏结力和用量有关。
大量试验结果表明，沥青混合料内的黏结力取决于以下因素：
（1）沥青的黏度——黏度越高，混合料受剪时的黏滞阻力就越大，因而黏结力也越大，图5-31所示即为沥青针入度同黏结力的试验关系。
（2）沥青用量——用量过少时，不足以充分涂敷矿质颗粒，用量过多时，又会使颗粒被挤开，这两种情况都会使黏结力降低。因而，存在一最佳沥青用量，使黏结力达到最大，如图5-32所示。
图5-31 c和φ随沥青针入度的变化
图5-32 c和φ随沥青含量的变化
（3）温度和剪切速率——沥青的黏度受温度和应力作用时间的影响很大，随着温度的升高和剪切速率的下降，混合料的黏结力下降，如图5-33所示。
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图5-33 c和φ随温度和剪切变形速率的变化
（4）细料——细料（特别是矿粉）的含量增多，有棱角的集料增多，矿粉同沥青的吸附性好等因素，都有助于提高黏结力。
混合料中的矿质颗粒因有沥青涂敷，其内摩阻角φ比纯粒料有所降低。沥青含量越多，φ值降低越甚，如图5-32所示。而集料级配良好，富有棱角时，有助于提高内摩阻角。
2.抗拉强度
在常温下，沥青混合料的抗拉强度，在一定范围内随沥青含量和施荷速率的增加而增加，随针入度和温度的增加而下降。此外，增加混合料拌和及压实温度以及增加矿粉含量，都有助于提高其抗拉强度。而在低温（负温）下，其强度随各影响因素变化的规律略有不同。图5-34为中粒式沥青混凝土加荷时间为0.5 s的一些试验结果。由此可以看出，在负温下，抗拉强度随沥青针入度和温度的降低而下降。
图5-34 沥青混合料抗拉强度同各影响因素的关系
3.抗弯拉强度
整体性材料（如水泥混凝土、无机结合料稳定类材料）及常温下的沥青混合料具有一定的抗弯刚度，在荷载的作用下，有可能在结构层底面产生较大的拉应力，而在材料的抗弯拉强度不足时将出现断裂破坏。
影响沥青混合料抗弯拉强度的因素，同抗拉强度相似。
一般通过简支小梁弯曲试验测定其弯拉强度，需注明试验的温度和加载速率。对于沥青混合料，实际工程中更多的是对密级配沥青混合料进行低温弯曲试验，即在-10℃和加载速率为50 mm/min的条件下进行。试验时测取混合料的破坏强度、极限弯拉应变和破坏劲度模量，并根据应力应变曲线的形状，综合评价沥青混合料的低温抗裂性能。
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