冷拌沥青混合料技术能够实现常温、低温下的沥青路面铺筑,相较于热拌沥青混合料,能够降低施工成本,减少有害物质排放,提高运转效率,是实现绿色道路建设的重要手段。但是目前对于冷拌沥青混合料的研究不多,设计、拌合、铺筑各环节联系较弱,尤其是在微观层面对溶剂型冷拌沥青的研究很少,因此从分子角度理解溶剂型冷拌沥青的强度形成机制具有重要意义。首先使用经验法完成了溶剂型冷拌料的配合比设计,通过不同养生时间、不同养生温度下的龄期试验发现溶剂型冷拌料的强度形成与养生时间、养生温度直接相关。在微观角度对不同柴油稀释剂含量的冷拌沥青的性质,如纳米硬度、纳米模量、相转化温度等进行了计算,探明了稀释剂残留对沥青性质的影响;然后建立了沥青-石料的界面模型,研究了柴油稀释剂对界面结合能、抗水损性能的影响;接着计算了柴油稀释剂在不同温度下的扩散系数,结合稀释剂对沥青性能、沥青-石料界面性能的影响,对溶剂型冷拌沥青的强度形成机制进行了解释,也探明了强度影响因素。同时,使用沥青质分子间径向分布函数、扩散系数、沥青质分子内取向角分布等微观特征对稀释剂的降粘机理做出了解释。为了解决冷拌沥青由于稀释剂残留,在试验、模拟中均表现出来的性能缺陷,使用了树脂改性的方法进行了材料的优化。首先基于量子理论对不同的树脂、固化剂材料进行了筛选,然后使用分子动力学的方法建立了材料的改性模型,与未改性前的材料模型进行了对比,各项性质计算表明,树脂改性能够提高冷拌沥青的密度,大幅度提升冷拌沥青和石料的表面结合能,降低界面的水敏感性,将硬度和模量恢复到无柴油稀释剂添加时的状态。最后通过对改性体系执行分子动力学拉伸模拟,对其强度生成机制进行了探讨。