随着我国高速公路网的完善,越来越多的公路需要养护、重修,如何充分、有效重复利用废旧沥青混合料是一项重要的研究内容。再生沥青混合料应用过程中一个关键问题是新旧沥青混合状态,混合状态对再生混合料的性能有显著影响,但对其并没有取得明确的认识,国内的研究较少,国外的研究大多是间接测试评价的方法。本文尝试以直接观测的方式从微观尺度研究新旧沥青的混合状态。由于沥青胶浆的复杂性,很难直接区分新旧沥青,本研究采用示踪剂跟踪新沥青,进而区分新旧沥青。首先根据示踪法的原则和研究目的,提出了不同的示踪剂以及相应的检测方式。先利用元素标记,选用环烷酸钴、异辛酸铅作为示踪剂,采用能谱仪EDS面扫描获得示踪元素的分布图,选用均匀度、分辨率、均匀系数分别对不同比例、不同分散时间的新沥青进行示踪剂分散均匀性分析,结果显示示踪剂可以在新沥青中分散均匀,为混合料中的检测建立基础。提出EDS混合料样品的制样方法,并对大量的混合料样品进行分析,但由于混合料中重元素含量高、示踪元素含量低,EDS面扫描、EDS线扫描结果受干扰较大,EDS点分析结果显示新旧沥青总体混合程度较高,局部混合不均匀。环氧树脂具有荧光效应,以环氧树脂作为示踪剂,通过激光共聚焦扫描显微镜进行观测,首次测试到了再生沥青混合料中新旧沥青胶浆的微观状态图像,显示两种沥青整体相互融合,局部位置混合不均匀,直观反映了新旧沥青微观相溶状态。新旧沥青混融不均匀性不仅发生在沥青膜厚度方向上,也发生在垂直于厚度的方向上,混合不均匀性是三维存在的。尝试了利用红外光谱定量分析混合程度,以CTBN做示踪剂,建立特征峰面积比与CTBN添加量的标准曲线,通过曲线反算样品点的CTBN含量,以此分析两种沥青的平均混合程度,表明两者混合程度较高,但没有100%完全混合。设计了正交实验,分析三种因素对平均混合程度的影响,结果表明影响显著性从高到低为:拌和温度、拌和时间、RAP掺量,为研究提高RAP掺量提供参考。本文首次采用直接的方式观测了再生沥青混合料中新旧沥青微观混合状态,首次观察到了新旧沥青存在状态的微观图像;试验证明示踪法可以应用于新旧沥青混合状态的研究;试验结果显示,再生沥青混合料中新旧沥青处于复杂微观混融状态,不单纯是完全混合或部分混合的问题,实际存在多尺度、三维空间分散度和相溶度的问题;本研究可为提高再生沥青混合料RAP比例研究提供参考。