随着绿色发展逐步成为我国发展的主流,沥青路面再生技术成为热点。但由于目前再生沥青混合料设计方法依据的融合理论不完善,新旧沥青融合实际状态无法确定,导致无法对再生沥青混合料设计进行精准指导。因此,确定表征新旧沥青融合程度与扩散均质化情况的指标,解析新旧沥青扩散、融合的过程,并进一步预测长期扩散中融合程度的变化情况,精准指导沥青混合料再生,对再生技术的发展和提升再生沥青道路品质有重要意义。采用激光扫描共聚焦显微镜,基于SBS荧光粒子量化新旧沥青融合扩散规律,形成了新的新旧沥青融合状态表征方法。通过材料与处理、显微镜仪器观测、图像处理技术获取准确的荧光图像。对图像的荧光强度进行分析得到新旧沥青融合层内新沥青浓度衰减曲线,提出基于面积法、二次积分法的融合程度定义,并引入径向分布函数分析方法,提出新旧沥青扩散的均质化程度定义。基于新旧沥青融合、扩散的观测以及表征方法,解析了施工运输到开放交通全过程和路面服役阶段下新旧沥青的扩散以及融合情况,分析了不同环境温度、不同放置时间等因素对新旧沥青融合程度以及均质化程度的影响,发现在再生混合料出厂后新旧沥青融合程度和均质化程度仍在不断增长,且温度越高增长速度越快。对路面服役阶段融合程度随时间的变化情况进行函数拟合,建立路面温度与融合程度的预测模型,统计并分析大气温度与路面的温度的关系,建立大气温度与路面温度的拟合方法,进一步建立大气温度-路面温度-融合程度的关系模型,实现了对路面长期服役状态下融合程度的预测。根据新沥青浓度衰减曲线探究再生混合料新旧集料上融合程度的差异,发现较少旧沥青能够迁移到新集料上,导致新集料上融合程度低。因此,进一步探究了再生剂对新旧集料新旧沥青融合程度的影响,通过设计不同再生添加工艺,发现在老化沥青中添加再生剂的再生工艺相比在新沥青中添加再生剂的再生工艺,促进老化沥青在新旧集料上的均匀分布,提高了新旧集料上混合沥青的融合程度,从整体上改善了融合效果。