近年来,随着我国公路的发展,公路网逐步完善,沥青路面在使用过程中,受到环境、行车因素等影响,会形成各种形式的裂纹,大量的路面由于重载超载问题使其使用寿命大大减短。为了使得沥青路面恢复使用功能,选择性能优异的再生剂成为一个重要的研究课题。因此,不仅需要通过实验观测再生沥青的恢复情况,同时还要研究再生剂改变老化沥青性能的机理。为了研究再生剂-老化沥青混合体系扩散机理及量化表征扩散程度,本文在宏观尺度上通过粘度实验计算得到混合体系的扩散系数,在微观上采用红外光谱实验通过对混合体系的官能团进行定量分析来表征其扩散行为;在分子尺度上通过分子动力学模拟（MS）技术以四组分实验为前提分析混合体系的扩散过程,构建再生剂分子组、复合水老化沥青分子组和复合紫外老化沥青分子组,在不同时间、温度和沥青组分下对老化沥青扩散体系进行模拟,得到扩散体系的MSD（Mean Square Displacement）曲线,计算其扩散系数,并对粘度实验结果进行验证。研究表明:（1）当扩散温度一定时,随着扩散时间的增加,两种再生沥青的粘度和亚砜基指数随之减小,其扩散系数逐渐增大,即扩散时间的长短影响着再生剂扩散的程度;（2）同一恒定的扩散时间4h下,随着扩散温度的升高,再生沥青的扩散系数在持续升高,140℃时达到最高;（3）再生剂的扩散程度与老化沥青位置有一定的线性关系,扩散系数结果表现为:上段>中段>下段;SBS改性沥青在紫外老化的过程中由于紫外光照射产生的热量而使得热老化程度加深,导致扩散系数减小;（4）分子动力学模拟的结果表明,随着时间的增加,再生剂在老化沥青中的扩散系数逐渐变小。再生剂在紫外老化沥青中的扩散系数小于水老化沥青,且随着扩散温度的增加,扩散系数的增加速度逐渐变缓。这表明扩散过程虽然一直在持续,而扩散速率却一直减缓。再生剂的四种组分在老化沥青中扩散时,芳香酚和饱和酚两种油性成分的扩散系数要大于胶质和沥青质两种极性成分的扩散系数。分子动力学模拟结果与粘度实验计算结果具有良好的相关性,表明采用分子动力学模拟再生剂-老化沥青混合体系的扩散行为具有可行性。