本文通过资料调研、室内试验、理论分析及工程经验总结,对泡沫沥青冷再生技术的沥青发泡特性和评价方法、混合料性质及关联因素、材料特征及级配要求、配合比设计过程及工程应用经验进行研究探讨,对该技术进行总结完善,并力求形成完整的理论体系,以指导今后的室内材料设计和工程应用过程。通过室内沥青发泡试验,研究沥青发泡特性及其影响因素,并探讨沥青发泡效果和泡沫沥青再生混合料性能之间的相关性。试验结果显示:沥青种类、发泡用水量和发泡用水温度显著影响发泡效果,而沥青温度对发泡效果的影响不大;在发泡用水量增加过程中,5%发泡用水量前后的发泡指标变化规律发生改变;沥青发泡效果和泡沫沥青再生混合料的性能相关性不显著。在上述结论的基础上,进而分析了“最佳发泡条件”的缺陷,认为应当以“合适发泡范围”代替“最佳发泡条件”,用以指导实际的工程应用。探讨了泡沫沥青再生混合料的材料特征、级配设计原则与粉料通过百分率标准。从颗粒外观状态入手,分析了铣刨料的分类标准和级配影响因素。在室内数据、强度形成机理和工程经验的基础上,提出了应当以铣刨料级配指导泡沫沥青冷再生的现场施工和级配设计。并针对粉料目标通过率普遍无法达标的我国工程现状,设计室内试验。最终发现3%的粉料通过率即可获得性能优良的泡沫沥青再生混合料,因此建议将0.3mm以下筛孔的目标通过百分率下限适当降低。本文还优化了泡沫沥青再生混合料的配合比设计过程。通过引入正交试验方法,对现有的单向简单的配合比设计过程进行调整,使得在配合比设计过程中,能够充分考虑泡沫沥青用量、拌和用水量、级配方案等主要设计内容的相互影响和各种组合,最终同时确定最佳拌和用水量、最佳级配方案、最佳沥青用量等关键设计指标。