沥青路面就地热再生技术是一种新兴的高等级路面养护或修复技术，通过就地加热、翻松、搅拌、摊铺、压实等连续作业，一次成型新路面，目前在国内的高等级路面养护工程中应用的越来越广泛。该技术高效、经济、环保，具有显著的经济效益和社会效益，符合我国提出的可持续发展战略。本文结合相关工程实践，从沥青老化机理入手，基于室内、现场试验，分析沥青和沥青混合料老化、再生规律。并根据抗剪强度试验探讨了就地热再生处理后的沥青混合料层间结合强度。为更好评价就地热再生施工过程中旧沥青路面的老化程度，试验模拟现场间歇式加热方式对旧沥青路面进行加热来研究旧沥青现场热老化规律。分别对使用重铺和复拌工艺后路面取芯，检测芯样抗剪强度，并与传统的路面施工工艺进行了对比。沥青针入度、软化点、延度是评价沥青使用性能的重要指标，本文以沥青三大指标值随室内老化时间、再生剂掺量的变化来分析沥青室内老化、再生规律；为了更清楚了解室内老化时间与自然老化时间之间关系，通过检测回收后旧沥青的三大指标值，进而求解沥青性能与室内老化时间的拟合方程。油石比的不同势必影响沥青混合料的空隙率、流值以及稳定度。因此，对于沥青混合料，文中提出以混合料的空隙率、流值以及稳定度值随室内老化时间、再生剂掺量的变化来分析沥青混合料室内老化、再生规律。基于试验分析结果，结合实际工程应用，得出沥青温度老化的变化规律；再生剂最佳掺量确定方法及影响因素；自然老化与实验室测值的相关性；沥青混合料空隙率增长、流值及稳定度变化与沥青老化的相关关系；就地热再生后沥青混合料路用性能满足要求；不同就地热再生施工工艺对层间抗剪强度的影响效果；红外线间歇式加热可以在短时间内均匀加热路面等，为沥青就地热再生养护技术的应用提供一定的技术依据。