半柔性路面是通过在大空隙的基体沥青混合料中灌注具备一定力学强度的水泥基浆体而形成的新型复合路面结构,其能克服传统沥青路面在高温环境下抗变形能力减弱、强度降低等缺陷,同时具有水泥路面欠缺的行车舒适度与连续性。但国内外对半柔性路面材料与技术的研究尚处于初期阶段,缺乏系统性研究。本文结合自研的反应型常温沥青作为基体沥青混合料胶结料,研制了一种低能耗、低环境污染、施工便捷的高性能常温沥青半柔性路面材料,较系统地研究了其性能,主要研究内容如下:(1)分析沥青混合料强度形成机理,并从沥青与矿料的相互作用以及沥青与水泥的相互作用两个方面揭示半柔性路面材料强度形成机理,为后续设计与制备反应常温沥青半柔性路面材料提供指导。(2)以软化点、60℃动力粘度以及25℃旋转粘度为控制指标进行单因素试验与正交试验,分析并确定了常温沥青的最优配比为反应型常温沥青基础配方复配2%SBS和0.5%碳纳米管,最佳配比的常温沥青软化点90.7℃、60℃动力粘度34376 Pa·s、25℃旋转粘度22.6 Pa·s。经过动态剪切流变试验以及弯曲梁流变试验,优化后的反应型常温沥青PG等级为PG88-22,并通过扫描电镜试验与红外光谱试验分析确定了微观产物对沥青性能的增强效果。(3)以水胶比和砂胶比为变量制备不同的水泥基浆体样品,并通过测试抗压抗折强度、流动度以及干缩率指标,确定水泥基浆体最佳配比为胶凝材料100%、水胶比25%、砂胶比25%、减水剂1%。其具备较好的力学性能,7d抗压强度73.7MPa、7d抗折强度7.48MPa、流动度12.26s、28d收缩0.81‰。(4)采用体积法对半柔性路面材料的基体沥青混合料进行级配设计,结合日本相关规范标准以及国内关于OGFC级配最佳沥青用量的设计方法确定目标空隙率23%、25%、28%、30%的基体沥青混合料级配最佳沥青用量分别为4%、4.5%、5%、5%,混合料的析漏损失率均低于规范要求3%,但飞散损失率较高。以连通空隙率、理论最大灌浆量、实际灌浆量、灌浆率、填充率等作为指标评价水泥基浆体的灌注效果,目标空隙率23%、25%、30%混合料级配的灌浆率较好,目标空隙率28%的混合料级配其灌浆率相对较低,空隙率高的混合料级配水泥基浆体填充率更高。(5)通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验、小梁弯曲试验以及抗滑试验评价反应型常温沥青半柔性路面材料的路用性能。其中马歇尔稳定度最高达到25.46kN;残留稳定度高于规范中改性沥青混合料要求的85%,冻融劈裂强度比高于规范中普通沥青混合料要求的75%;在车辙试验中材料的动稳定度最高达到57272.727次/mm,且变形量均在0.011mm-0.037mm范围内,可视为无车辙路面材料;随着目标空隙率的增长,半柔性路面材料的低温抗裂性能表现为先增后减,25%空隙率级配的材料具有最优的低温抗裂性能;半柔性路面材料的抗滑性能优于未灌浆的基体沥青混合料,并且级配的目标空隙率对抗滑性能影响较低。反应型常温沥青半柔性路面材料具备较好的路用性能,尤其是高温抗变形能力与抗水损害能力有显著提高。