道路建设将消耗大量资源并产生大量废料等污染物,随着资源、能源危机的出现,如何高效率的利用废旧沥青混合料(RAP)已成为科研工作者的研究重点。大多研究考虑了材料级配、沥青标号等对再生沥青混合料性能的影响,并提出相应控制指标,但铺筑的路面仍存在早期损害问题,这是因为没有考虑到新-旧沥青间扩散作用以及扩散程度对于混合料性能的影响。因此充分认识外场作用对扩散作用的影响,深入开展扩散作用宏微观机理的研究,对准确评价及设计再生混合料具有重要理论意义。首先,为了研究新-旧沥青混合体系在不同外场作用下的扩散规律,本文分析了再生沥青混合料中新-旧沥青的存在状态,并就此选择了适合的试件制备方法;根据沥青材料显著的粘弹特性,确定了以复数剪切模量G*为新-旧沥青扩散程度的表征参数,分析了G*在不同因素下的变化规律,并采用方差分析了影响扩散的主要因素。结果表明,新-旧沥青混合体系在80℃时就可发生扩散现象,但扩散程度较小;120℃条件下扩散两小时后体系基本达到扩散平衡状态;时间、温度均对新-旧沥青间的扩散具有显著性影响,温度的影响要更为显著,基质沥青品种对扩散的影响较小;不同温度下,G*随时间变化曲线具有相同的规律,先快速增加后逐渐变缓。为了表征G*随时间变化规律,选用Fick定律作为本文扩散模型。结果表明,对于给定的扩散系数D,Fick定律的计算值与实验值能够较好的吻合,验证了沥青混合料间新-旧沥青的扩散符合Fick定律。宏观实验中所选两种基质沥青,70#沥青的扩散效果相较90#沥青好,拟采用微观实验分析两种沥青的组分、分子结构、分子大小以探究原因。分别采用薄层色谱(TLC)、傅里叶红外光谱(FTIR)以及凝胶渗透色谱技术(GPC)对90#沥青、70#沥青的组分、分子结构、分子大小进行研究。结果表明70#基质沥青胶体结构偏于溶胶型、饱和酚和芳香酚含量较高、沥青内苯环含量占比较小,分子支链数较少,均对扩散起到促进作用,这些结果也与宏观实验结果相一致;一定程度上分子结构、四组分的比例对扩散效果的影响要大于分子大小对扩散效果的影响。为了探究新-旧沥青微观扩散过程,以分子仿真手段对宏观一些列结论进行验证,采用了分子模拟技术对新-旧沥青的扩散进行仿真模拟。结果表明,采用模拟技术得到的扩散系数与模拟总时间相关;NPT系综更适合本文所研究的扩散现象;适合的模拟总时间下,温度对扩散具有显著影响,四组分扩散进旧沥青的扩散速率大小分别为芳香酚>饱和酚>胶质>沥青质,此结论也验证了70#沥青中芳香酚和饱和酚含量较高时,向老化沥青扩散较快的结论。