废旧沥青混合料（RAP）作为一种路面可再生材料,近年来在道路修建中被广泛应用,具有可观的环保和经济价值。但由于RAP中老化沥青劲度过高,对疲劳和低温性能不利,使路面使用寿命降低,从而限制了RAP的再生利用率。为实现RAP的高效再生,可使用再生剂来软化老化沥青,同时改善新旧沥青的融合程度。尽管再生沥青及其混合料的宏观性能得到了广泛的研究,但不同再生方式下再生效果的对比和再生沥青中各组成成分（新沥青、老化沥青及再生剂）之间的相互作用机理仍需深入探究。为此,本文选用三种不同再生剂对老化沥青进行再生,从流变学和微观角度,对这三种再生方式下高掺量老化沥青的再生效果以及组分重构后的再生机理展开综合评价和研究。研究中选用的三种再生剂分别为软沥青、表面活性剂（温拌剂Evotherm DAT）和源于环氧植物油的生物再生剂。采用上述三种再生剂分别对不同掺量（30%、50%和80%）的人工老化沥青进行再生,制备得到再生沥青胶结料。通过三大指标、旋转粘度、动态剪切流变仪和弯曲梁流变仪试验来分析对比不同再生剂和不同老化沥青掺量对再生沥青宏观性能的影响;并利用傅里叶红外光谱、凝胶渗透色谱和原子力显微镜试验进行微观特性分析,来深入探究新沥青、老化沥青以及再生剂在重组后的再生机理,并构建宏微观性能指标之间的联系,进一步探索再生沥青宏微观指标之间的变化规律。宏观试验结果表明,在不同的老化沥青含量下,不同再生剂对老化沥青性能的恢复效果各异。常规流变性能指标和粘弹性参数指标均表明,在老化沥青含量不超过50%时,Evotherm DAT具有最佳的软化和降粘效果。疲劳因子和线性振幅扫描试验均表明软沥青和Evotherm DAT在提升抗疲劳性能方面较生物再生剂效果更佳,但线性振幅扫描试验得出一定含量老化沥青有利于疲劳寿命的提高。弯曲梁流变仪试验评价指标和采用Burgers模型拟合得到的低温粘弹性参数分析结果一致,80%老化沥青含量下,生物再生剂在提高抗低温开裂性方面效果最佳。总体来说,生物再生剂在更高掺量的老化沥青下的再生效果更佳。微观试验结果表明,沥青的老化和再生过程中,会引起特征官能团指数、分子量大小及分布、微观形貌和微观力学性质的变化。最后,宏微观性能的关联分析表明,用微观特性指标来解释沥青老化和再生中宏观性能的变化存在一定的可行性,这也为从微观层面来评估再生沥青的性能和进行再生机理的研究奠定了基础。