环氧沥青属于热固性材料，与普通沥青材料相比，环氧沥青具有良好的粘结性能、较高的高温抗张强度和良好的韧性。因此，环氧沥青拌制的混凝土强度高、刚度大、韧性好，具有优良的耐疲劳性、良好的温变稳定性、良好的抗燃料油侵蚀性，同时具有良好缓冲、减震和降噪作用和良好的防水害能力。环氧沥青混凝土可广泛用于路桥面铺设，在抗车辙、防拥包性和低温抗脆裂性能方面具有明显的优势。但是环氧沥青配制技术一直被国外公司所垄断，市场价格高昂，铺装成本是制约推广应用的瓶颈。环氧树脂属极性材料，而沥青为非极性或弱极性材料，解决这两种材料的相容性是环氧沥青配制的关键技术难题。本文根据环氧树脂和沥青的结构及极性特点来选择具有增容作用的环氧固化剂，解决环氧树脂和沥青的相容问题，在环氧改性沥青配制技术方面取得了重大的突破。主要研究内容包括： 1．通过凝胶渗透色谱(SEC)方法对多种重交通沥青材料组分进行分析比对，找出适用于环氧沥青配制的沥青品种。对不同品牌不同牌号的沥青和进口环氧沥青混合物组分进行了SEC分子量分布比对，根据SEC的定量分析原则分析了环氧沥青混合料中沥青和固化剂相对含量。分析结果表明：用于粘结料的环氧沥青中沥青组分应选用牌号为AH-70的沥青比较合适，特别是克拉玛依石油公司生产的AH-70沥青。用于结合料的环氧沥青中沥青组分则选用AH-110比较合适。 2．采用DSC热分析手段研究了环氧沥青固化反应机理，并讨论了固化动力学。为了准确分析固化反应机理，我们首先采用一种新的确定等温固化反应起始点HF0方法：分别测量单一组份在预定固化温度下热流值，再根据反应物质量权重加和计算得到未反应体系的热流值HF0；再采用一种独特的迭代自洽计算方法获得了DSC等温固化真实基线：反应体系的热容随转化率增大而降低，扣除热容变化对热流值的影响，运用自己编制的迭代求解程序，精确地算出了固化反应的真实基线值。在确定反应起始点和真实基线基础上，确定了dα/dt—α关系曲线，并提出了可以描述从0到1整个反应转化率范围的表象动力学模型方程：dα/dt=K0(1-e—K1αn)(1-α)(1-Sα)(1+K2αm)式中K0，K1，和K2是速率常数，分别控制固化反应的中期、初期和后期。利用基于mathcad软件编制自动拟合程序对dα/dt—α曲线拟合得到动力学方程参数，并根据Arrhenius公式算出了环氧沥青固化反应过程中的前期、中期、后期的反应活化能。分析活化能数据后得出：通过降低固化初期温度，减缓诱导反应速率，将固化反应进程推后，可以延长环氧沥青铺装安全操作期。 3．为了避免沥青组分对环氧交联结构影响，直接采用多元长链脂肪羧酸与环氧在二甲基苄胺催化下形成固化物，通过溶剂抽提和溶胀方法测定了凝胶—溶胶含量、环氧交联结构和力学性能。证明结构与性能的关系为：要获得韧性、强度等综合力学性能好的环氧树脂，必须控制固化物中未参与交联的溶胶含量，同时还要控制交联度大小。具体控制方法是选用合适的环氧与羧酸反应当量比或采用二元和多元混合羧酸作为固化剂与环氧固化。实验结果表明：当环氧与羧酸为等当量比反应时，随混合酸中三元羧酸含量增加，得到环氧固化物中溶胶含量下降、抗张强度提高且具有良好的韧性，说明该方法可以有效控制固化物的交联结构和溶胶含量。 4．比较了沥青品种、固化剂种类、促进剂用量、活性稀释剂及用量、固化剂与环氧树脂的反应当量比等反应条件对所配制环氧沥青力学性能影响。结果发现：沥青品种对环氧沥青力学性能影响相对较小。沥青中沥青质含量太高，对具有化学交联结构的环氧沥青力学性能的提高不利；而胶质含量高有利于环氧沥青性能的提高，这是因为胶质极性较大，与环氧树脂的相容性好，固化材料能形成均匀的相结构，有利于材料力学性能的提高。环氧沥青性能好坏关键在于固化剂种类和促进剂种类选择及用量。环氧与羧酸当量比为1.5～1.7：1时抗张强度和断裂伸长率综合性能最佳。在羧酸与环氧基团等当量反应中，当多元混合酸中二元羧酸约占30％时，环氧树脂的综合力学性能最好。活性稀释剂的最佳加入量为固化剂量的4～6％。