冬季道路凝冰会大幅降低路表抗滑能力,影响行车安全。防冻雾封层是以乳化沥青为载体掺入防冻剂后涂覆于沥青路面路表形成的具有防冻抗滑能力的涂层。目前对防冻雾封层类材料的研究仍然不多,且对防冻过程的相关机理研究不足和对防冻雾封层乳液稳定机理的研究不足使得防冻雾封层类材料的设计思路受到了 一定的限制。本文基于稀溶液定律和低共熔点原理分析了防冻雾封层的防冻机理,借助药物动力学理论分析了防冻剂的释放机理,基于乳状液理论对防冻雾封层乳液的稳定机理进行了分析。将不同种类的环保型乙酸类防冻剂与阴、阳离子乳化沥青配伍,通过乳液的干固性能试验和稳定机理分析,确定使用乙酸钙作为防冻剂,以阳离子乳化沥青作为防冻剂载体。基于药物动力学原理和Ritger-Peppas方程,通过对累积防冻剂释放试验结果用Peppas方程进行拟合,发现释放机制指数n较为稳定,且相关性良好,表明用药物动力学方程描述防冻剂的释放具有合理性,乙酸钙从防冻雾封层中的释放遵循Fick扩散机制,沥青混合料表面构造形态使得扩散机制参数n比平面形态的小,扩散机制随防冻剂/沥青比值的变化和温度的变化不明显。基于固体颗粒稳定乳状液的机理,选用未经表面改性的纳米SiO2和纳米CaCO3与不同防冻剂浓度的乳液进行复配,通过10d分层稳定性和5d储存稳定性测定分析了两种材料对防冻雾封层乳液稳定性的影响,选取纳米CaCO3作为外加稳定剂。通过对涂覆防冻雾封层的沥青混合料表面结冰状态观察及划戳碎冰力实验,对比了不同防冻剂含量的涂层的防冻效果,结合冰层表面现象与防冻机理分析了防冻效果的来源,结果表明,涂层防冻剂含量越高,其防冻效果越好,冰层中未达到低共熔点的防冻剂水溶液液泡使得路表冰层疏松多孔,是防冻效果的主要来源。结合实际凝冻灾害地区气象资料,设计了防冻耐久性加速衰减模拟方法,通过模拟期限的防冻剂累积释放量试验和对经过不同模拟期限的试件进行划戳碎冰力试验,表明所制备的防冻雾封层能在目标期限内发挥持续的防冻效果。