大胶粉掺量橡胶沥青具有价格相对便宜、改性剂容易获得等优势,且能够改善路面噪音、提高行车舒适性,减少废旧轮胎带来的环境污染、提高资源利用。当前,对于大胶粉掺量橡胶沥青的改性机理、老化机理与再生机理还不甚明晰。本文制备了大胶粉掺量橡胶沥青并进行了老化与再生试验,从宏观性能试验、微观试验和分子动力学模拟三个层面,揭示大胶粉掺量橡胶沥青的改性、老化与再生机理。采用一种优化的工艺制备了35%掺量的大胶粉掺量橡胶沥青;采用针入度、延度、软化点试验和旋转黏度、DSR试验,评价了其性能变化;采用扫描电镜试验、红外光谱分析、差示扫描量热分析,观察了其微观表面形态、分析了化学组成变化与温度稳定性;建立分子动力学模型,从密度、溶解度参数、玻璃化转变温度Tg、黏度、模量和扩散系数等参数指标,评价了其物理性能变化。结果表明,橡胶粉是沥青良好的改性剂,190℃附近时两者的相容性最好。相对于基质沥青,35%掺量橡胶沥青Tg降低约9℃,黏度提升约60%,剪切模量提升76.4%,弹性模量提升31.8%,表现出更好的高低温性能。橡胶粉对沥青的改性主要是物理改性,也存在着芳香分参与反应的化学改性。采用TFOT试验和PAV试验,模拟了大胶粉掺量橡胶沥青的短期老化和长期老化。结果表明,短期和长期老化后的车辙因子分别增加20.3%和80.8%,黏度分别增加24.2%和75.8%。大胶粉掺量橡胶沥青的短期老化表现为“黏硬”特性,源于轻质油分挥发引起的沥青变黏和NR分子断链引起的橡胶发软;长期老化表现为“硬脆”特性,源于轻质油分氧化引起的沥青变硬、SBR分子链交联导致的橡胶变硬发脆和橡胶粉的团聚效应。老化橡胶粉和基质沥青的溶解度参数差值变大,相容性变差,二者形成的物理共混互溶体系的稳定性变弱,容易发生材料间的离析。采用再生剂再生、基质沥青+橡胶粉调和再生、复合再生三种方式,进行了大胶粉掺量橡胶沥青的再生试验。结果表明,对于黏度恢复,短期老化下,三种再生方式分别可以恢复至91.7%、94.7%和98.8%;长期老化下,三种再生方式分别可以恢复至80.1%、67.0%和94.7%。再生剂可以恢复老化基质沥青和丁苯橡胶的性质,调和再生可以恢复短期老化的基质沥青和天然橡胶的性质。短期老化再生的过程主要是物理调和再生,伴随着一些不稳定的亚硫化物转化为稳定的硫化物,提升了温度稳定性;长期老化再生的过程中,基质沥青中的氢过氧化物ROOH和大分子ROOR（沥青质、胶质）被还原成芳香分,SBR的酯化反应交联产物ROOR被断链还原。本文研究成果将为大胶粉掺量橡胶沥青的生产、施工与养护再生提供借鉴。