随着《交通强国建设纲要》的提出,沥青路面“绿色发展节约集约、低碳环保”理念深入人心,沥青路面固废资源化循环再生利用因而成为近年来的研究热点。然而,受限于现有再生设备、再生工艺、再生技术等,沥青路面固废材料的再生利用仍然局限于低值化错层位阶段,未能实现真正高端高值化循环再生应用,其根本原因在于沥青混合料回收料（reclaimed asphalt pavement,RAP）的质量控制管理不到位。因此,RAP物理精细分离工艺应运而生,精细分离后RAP材料油石分离效果显而易见,实现了RAP材料质量精准控制的目标。但是,精细分离过程中RAP性质的演化规律,尤其是再生集料形态特征的变化规律亟需加以明确,同时RAP材料高效再生利用乃是根本目的。基于此,本课题结合室内试验与离散元数值模拟,开展了基于物理精细分离工艺的再生沥青混合料性能评价。首先,分析了路用集料形态特征的分布规律,揭示了精细分离工艺对RAP材料的影响规律。基于X-ray CT扫描与重构技术,获取了再生沥青混合料路用粗集料的三维可视化模型,基于粒度粒形检测仪探究了细集料形态特征的分布情况。根据粗集料体积、表面积及其三维尺寸选取了适宜的形态特征评价指标,即球形度、粗糙度与形状因子指标,并以此评价了不同粒径粗集料形态特征的变化规律,同时采用Weibull累积分布函数定量分析了各评价指标的分布规律。重点分析了物理精细分离工艺前后粗档RAP性质的变化特征,初步探究了分离温度与分离次数对其表面沥青含量、颗粒破碎程度、再生集料形态特征及其力学性质的影响规律。其次,开展了高RAP掺量再生沥青混合料综合性能研究,分析了不同RAP掺量下再生沥青混合料综合性能的优劣。采用AC-20F作为再生沥青混合料的目标级配,确定了精细分离各档RAP的掺配比例;明确了RAP掺量对其性能的影响规律,即随着RAP掺量的增加,再生沥青混合料高温稳定性增强、低温抗裂性及抗水损害能力降低。阐明了应力控制方式下再生沥青混合料疲劳开裂破坏的“四阶段”模式,采用疲劳方程拟合参数评价了不同RAP掺量下再生混合料的疲劳特性。基于动态模量试验分析了不同温度、不同荷载频率下再生沥青混合料动态粘弹力学行为,即动态模量随荷载频率的升高而增大、随试验温度的增加而降低;提出了标准条件（温度20℃、频率10Hz）下沥青混合料动态模量取值范围,即为11500～13000MPa;综合考虑沥青、级配、混合料等相关必要参数,确定了再生沥青混合料动态模量预估模型。最后,构建了再生沥青混合料三维离散元模型,探究了不同再生集料形态特征下沥青混合料性能变化规律。基于沥青混合料胶浆理论,应用粗集料三维可视化模型,生成了具有不规则集料颗粒的沥青混合料骨架结构,进而建立了再生沥青混合料三维离散元模型。从再生沥青混合料材料内部实际受力特点出发,选取了适宜的离散元接触模型,即粗集料之间采用线性接触刚度模型,其他接触则为Burgers模型与平行粘结模型相结合,同时合理考虑了再生集料与新集料同沥青砂浆之间的粘结差异。通过室内试验的宏观参数计算了离散元模型的细观参数,即由沥青砂浆动态模量试验获取Burgers模型细观参数,由劈裂试验与贯入试验得到平行粘结模型细观参数。对比分析了室内试验与虚拟试件动态模量测试值,验证了所建离散元模型的合理性与准确性;结合离散元手段,初步分析并验证了了不同再生集料形态特征对沥青混合料性能的影响机制。通过上述研究,确定了RAP物理精细分离工艺及其再生沥青混合料的综合性能等关键技术问题,对于保证再生沥青混合料性能稳定、提升再生沥青路面品质具有重大意义。