回收沥青路面材料（RAP）在沥青路面面层的使用已成为道路行业一个重点关注的话题。由于可堆放空间的限制、优质新石料的日益减少和石油价格的上涨使得RAP再生利用的前景非常引人可观。因此对于废旧沥青混合料厂拌热再生应用的可用性判断非常重要，本论文将针对这一问题进行研究。本论文研究中通过对多种旧沥青混合料的性能评价和旧沥青再生试验，验证了基于粘度复合原理的再生沥青性能预估方程，并且分析了旧沥青混合料性能对其厂拌热再生应用的影响。针对沥青路面不同层位对沥青混合料的不同功能需求，对两种用不同旧沥青混合料的再生沥青混合料进行设计。在设计过程中对厂拌热再生沥青混合料配合设计中的再生剂用量确定、新沥青用量估算、拌合顺序和拌合温度等问题进行了研究，并且分析了高粘高弹再生剂对再生沥青混合料性能的改善效果。通过不同老化程度、不同旧沥青再生方式及不同掺量的旧沥青混合料再生试验，对比分析了旧料性能、是否添加再生剂及旧料掺量对再生沥青混合料性能的影响。提出了旧沥青混合料厂拌热再生应用的可用性判断方法，建立了AC-16再生沥青混合料旧料掺量选取标准。采用目标规划和单纯形法开发了再生沥青混合料级配辅助设计软件，提高了厂拌热再生沥青混合料配合比设计的灵活性与准确性。论文成果为以后旧沥青混合料的厂拌热再生利用提供了参考，有助于厂拌热再生技的推广和应用。