沥青路面在生产与服役过程中,由于外界环境的影响,会逐渐发生老化而降低服役寿命,为了使得老化后的沥青路面恢复原有的使用性能,使用较多的养护方式为热再生。目前,沥青路面再生机理不够明晰,再生剂的选择与再生工艺依赖经验,无统一的评价方法与标准,因此再生效果不易保证。为有效评价沥青的老化-再生可逆性,本文开展了相关研究:首先,通过宏观力学分析手段定性分析了老化-再生对基质沥青高温性能、低温性能、全温域黏弹性的影响,并基于试验数据提出了基质沥青宏观可逆性综合评价指标ARIV,定量评价了基质沥青宏观性能的可逆性。研究发现:紫外老化与水损害是相互耦合的,二者共同作用会加剧沥青的性能退化;随老化程度的加深,基质沥青的软化点会逐渐升高,劲度模量整体呈上升趋势,劲度模量变化率m值呈下降趋势,且温度越低影响越弱。基质沥青老化-再生在宏观性能方面表现出较强的可逆能力,再生剂的添加会降低沥青的软化点、劲度模量及复数模量,且再生剂使用越早,再生效果越好;指标ARIV的定量评价结果与定性分析结果相近,均表明基质沥青宏观性能可逆性良好。在明晰老化-再生对基质沥青宏观性能影响的基础上,通过微观表征与模拟的方法定性分析了老化-再生对基质沥青分子量分布、化学组成、微观形貌及微观力学性能的影响,建立沥青老化-再生过程中微观性能与宏观性能的联系,揭示基质沥青老化-再生机理,并提出基质沥青微观可逆性指标IRIV,定量评价基质沥青微观性能的可逆性。研究发现:随着老化程度的加剧,基质沥青的分子量和分子量多分散性增大,部分再生剂可以恢复老化沥青的数均分子量,并降低分子量多分散性。不同老化方式对于沥青化学成分的改变也不尽相同。旋转薄膜老化对于羰基和亚砜基的作用微弱,而紫外老化和压力老化则格外明显。有限元模拟显示:老化使得间隙相向蜂巢、外壳相转变,整体抵抗变形能力变弱,蜂巢比例的增加使得老化沥青在外部荷载作用下更容易产生应力集中而较早破坏;IRIV指标的定量评价结果显示R分子量均值为0.32,RC=O的均值为0.43,均小于0.5,与定性分析结果相近均表明基质沥青微观性能可逆性一般。为探究改性作用对基质沥青老化-再生作用的影响,进一步研究了SBS、橡胶粉及高黏高弹改性沥青的老化-再生可逆性。通过黏弹性表征、相态分析定性分析了不同改性作用对沥青在老化-再生过程中宏观性能的影响,提出了改性沥青宏观可逆性综合评价指标ARIM,定量评价了改性沥青宏观性能的可逆性。研究发现:三种改性作用均不会影响老化对基质沥青模量提升的规律,但改性剂的加入会降低复数模量的增加幅度;SBS改性与橡胶粉改性会影响短期老化沥青玻璃态转化点温度,但橡胶粉不会影响长期老化沥青玻璃态转化点温度;再生剂会降低老化沥青的模量,但对基质沥青、橡胶粉改性沥青及SBS改性沥青的转变温度恢复效果均不明显。三种改性沥青宏观性能可逆能力相近,均大于基质沥青,再生剂和温拌剂对三种改性沥青ARIM均大于1,均值分别为3.62和3.83,可见改性沥青宏观性能再生效果较强,但过度恢复严重,可考虑降低再生剂掺量。在明晰老化-再生对改性沥青宏观性能影响的基础上,定性分析了老化-再生对SBS、橡胶粉及高黏高弹改性沥青四组分分布、微观形貌和表面黏附力的影响,确定微观特性变化对宏观性能的影响规律,探究改性沥青老化及再生机理,并与基质沥青相比较;提出了改性沥青微观可逆性评价指标IRIM,并进一步分析了多尺度间沥青可逆指数的相关性,建立了沥青老化-再生可逆性综合评价指标RI。研究发现:三种改性沥青在老化后表面黏附力均会降低,三种再生剂对老化后SBS改性沥青和橡胶粉改性沥青黏附力的影响规律不一致,但可一定程度还原高黏高弹改性沥青的黏附力损失。老化和改性均会使得沥青中的芳香分向沥青质转变,降低胶体结构稳定性;再生剂一定程度上可恢复沥青老化所导致的组分转变。通过RI可得到不同再生剂对沥青的(R软化点,RS,RM,RV复数模量,RC=O,RS=O,R分子量,RVDMT),其中,温拌剂为（1.41,5.33,1.2,1.03,0.51,1.53,0.39,1.03）,可见其对基质沥青高温性能、黏弹特性及微观力学特性的恢复效果最佳,对低温性能存在过度恢复,对化学组成及分子量分布恢复程度一般。本研究采用宏、微观分析相结合,从定性分析到定量评价的研究体系,全方位评价了基质沥青和SBS、橡胶粉、高黏高弹改性沥青的老化-再生可逆性,分析了沥青的老化再生机理,确定了老化沥青再生效果的定量评价方法,为进一步研发高性能再生剂和抗老化剂、优化再生工艺、提出再生水平评价方法与标准、提高废旧料掺量奠定理论基础。