沥青路面建成后就暴露在自然环境中,直接经受着太阳辐射、外界气温及降雨等持续变化气候的影响。同时随着我国交通运输行业的快速发展,新建路面在短时间内就已受到相当程度的破损,从而影响到沥青路面的使用性能,因此急需采取相应的预养护措施来延长沥青路面的使用寿命。为使受老化影响的沥青路面得到合理的养护再生,必须对沥青的老化规律及老化机理进行分析及研究。本文通过室内模拟沥青上面层在夏季所承受高温、多雨、紫外线辐射剧烈的环境,结合循环次数的基础上综合考虑温度、紫外线及水等因素,设计出室内“光、热、水”多因素耦合循环老化试验。根据在国家气象科学数据中心收集的资料,分析江苏南京地区紫外辐射强度、温度（夏季高温）、水（降雨量）等气候分布状况,确定室内模拟加速老化环境条件:辐照强度46.6 m W/cm2、老化温度70℃、单次喷淋时间3分53秒。针对形貌特征变化、宏观性能变化、黏附性能变化、微观结构变化四个方面对基质沥青耦合循环老化规律进行试验研究。建立宏观性能与黏附性能老化速率预估方程模型和相应的微观结构老化动力指数方程,利用灰色关联度分析方法得到耦合循环老化过程中基质沥青微观结构与宏观性能、黏附性能的关联度。分析得到基质沥青多因素耦合循环老化机理,即光热老化是沥青各微观组分共同参与的光热氧化反应,氧化反应在高温下变得剧烈,紫外线激活热氧老化产生的极性基团,进一步引发氧化反应;热水老化是交互的、一起作用的热水氧化反应,水中的极性基团令沥青质在沥青和水的反应作用界面上富集成较强的结构膜并逐渐硬化变质;光水老化是紫外光与水、氧耦合反应,紫外辐射使微观结构产生缩合效应,导致沥青质的聚集絮凝沉淀析出,胶体体系由溶胶向凝胶、由胶体向固体转变,而水通过溶解部分老化产物向下渗透,加速了沥青老化。而在光、热、水耦合循环的作用下,使得沥青轻质组分挥发氧化,各微观组分发生变化,如芳香分转变成胶质、胶质转变成沥青质而饱和分促进了这种转变,进而导致结构稳定性降低,最终表现为沥青宏观性能与黏附性能衰减。通过基于老化指标的预养护时机分析方法,选择沥青的黏附性Ad作为决定性老化指标,分析出三组耦合循环老化（L3）是在“光、热、水”多因素耦合循环老化试验中基于黏附性能的老化沥青雾封层最佳预养护时机,基于黏附性能的雾封层最佳预养护时机为黏附性Ad数值在1%～5%。采用性能设计法确定了再生还原材料的最佳用量,有机硅雾封层最佳掺量为6%,再生雾封层最佳掺量为4%。从形貌表征、宏观性能、黏附性能三方面对有机硅雾封层与再生雾封层对老化沥青养护再生效果进行评价分析。本文研究的基质沥青耦合循环老化机理可以为老化沥青路面的养护再生工作提供切实严谨的理论依据并指导实际工程,分析出的基于沥青黏附性能的雾封层最佳预养护时机,为再生雾封层技术在我国的推广应用提出合理的指标与时机。