传统的再生技术是利用再生剂对老化沥青的软化来恢复其性能,其弊端是旧料（RAP）的掺量较低。本文提出了沥青混合料高模量再生的技术路线,充分利用老化沥青混合料所表现出的沥青硬化和级配细化的特点,通过引入高模量沥青混合料设计理念,实现旧料的大掺量再生利用,并提高了再生路面的使用性能和使用寿命。本文首先对现有的再生沥青混合料的配合比设计方法和高模量沥青混合料设计方法及性能进行了研究,指出了细级配和硬质沥青是旧料和高模量沥青混合料的共同点,为大旧料掺量沥青混合料的高模量化再生提供了理论依据。并通过对全国大量工程实例的数据分析,发现RAP级配具有较好的稳定性和统一性,其级配并不随地域和使用年限而大幅变化,本文将其定义为旧料级配固有值。针对旧料中存在大量颗粒团的情况,本文对旧料的结团状况进行了研究,明确了旧料颗粒团的构成状态及其对再生沥青混合料性能的影响。本文设计了水膜厚度实验,用于测试集料表面沥青膜的分布规律,研究结果表明集料表面的沥青膜并非呈均匀分布,在不同粒径颗粒表面,沥青膜厚度可相差7倍之多;同时确定了不同粒径旧料颗粒团表面的沥青膜裹附比例。本文对老化沥青及高模量沥青混合料所使用的硬质沥青的相容性进行了研究,提出了以针入度与老化沥青相近作为制备硬质沥青的标准。利用旧料级配细化、沥青硬化的特点,通过硬质沥青的制备和使用,本文建立大旧料掺量再生沥青混合料的高模量化设计方法,依据EME级配和RAP固有级配确定了大旧料掺量再生沥青混合料的级配范围,给出了依据旧料颗粒团构成状态的油石比的计算方法;试验结果表明,在50%～100%RAP掺量情况下,通过高模量化设计,可实现再生沥青混合料高温性能和低温性能的兼顾,并且其高低温性能和抗疲劳性能均优于采用新沥青的AC20混合料,实现了大旧料掺量和高性能的统一。