含砂雾封层材料近年来广泛应用于沥青路面的预防性养护。现阶段,相关研究与工程应用常通过含砂雾封层材料用乳化沥青的改性以解决其黏结性能不足导致耐久性差的问题。水性环氧树脂作为一种黏度高、固化产物稳定性好的热固性材料,常用于乳化沥青的改性。但目前相关研究主要围绕其性能提升效果的评价,对于改性机理和材料配比设计缺少更深入的研究。本文基于水性环氧乳化沥青的乳化固化机理,分析了水性环氧乳化沥青的强度形成过程,并研究了不同水性环氧体系掺量下的水性环氧乳化沥青共混物在固化前后的微观结构及共混状态。在此基础上,结合水性环氧乳化沥青蒸发残留物的流变性能和力学性能,确定了最佳水性环氧体系掺量;进一步探究了钠基膨润土对水性环氧环氧悬砂胶浆流变性能的影响,并结合旋转黏度确定了最佳钠基膨润土用量;通过干轮磨耗试验确定了水性环氧含砂雾封层的施工配合比,并通过响应面法科学的分析了细集料掺量和施工洒布量对水性环氧含砂雾封层材料磨耗性能的影响。最后以离析车辙板和微表处试样模拟旧路面实际工况,评价了水性环氧含砂雾封层的耐磨性能、抗滑性能和抗渗水性能。论文主要研究结论如下:BE-3X型乳化沥青和B型水性环氧体系为优选出的研究材料,掺加1%消泡剂,搅拌速率为500r/min可制备出均匀的水性环氧体系,且其实际最佳配比为1:0.84。傅里叶红外光谱试验、结合荧光显微镜和金相显微镜观测结果表明,当水性环氧体系的掺量超过20%后,水性环氧乳化沥青共混物的微观形态从“海-岛”形态的单相连续结构转变为“海-海”形态的两相共连续结构。通过低温-常温结合法制备水性环氧乳化沥青蒸发残留物是合理可行的方法。水性环氧体系的掺加能够有效提高乳化沥青的高温稳定性;分析力学参数可知,水性环氧体系的加入能够有效提高乳化沥青与路面的黏结性能,但会对乳化沥青的韧性造成不利的影响,最终确定水性环氧体系的最佳掺量为20%。当钠基膨润土的掺量为15%时,既能满足水性环氧悬砂胶浆悬砂黏度的要求,又能一定程度提升水性环氧悬砂胶浆高温稳定性。响应面分析结果表明,细集料掺量对磨耗值的影响非常显著,施工洒布量对磨耗值的负面影响不明显,当细集料掺量为20%,洒布量为0.9 kg/m2时,水性环氧含砂雾封层材料具有较好的耐磨耗性能;当洒布量为1.1kg/m2,细集料掺量为40%时,水性环氧含砂雾封层材料的耐磨耗性能最好。细集料掺量和施工洒布量对水性环氧含砂雾封层耐磨耗性能的影响存在交互作用。四种施工配合比下的水性环氧含砂雾封层材料在5h内达到表干,满足快速开放交通的要求且5min湿轮磨耗试验的磨耗值均满足规范要求;随着细集料掺量的增加,BPN相应增大,增幅达到7.5%-38.2%,水性环氧含砂雾封层材料能在一定程度上提高路表的抗滑性能,但该材料不适用于表面平坦、构造深度小的路面;水性环氧含砂雾封层处置后路面的渗水系数均小于5mL/min,能有效提高路面的抗渗水性能。最终确定水性环氧乳化沥青含砂雾封层材料的配比为:水性环氧体系20%、钠基膨润土15%、消泡剂1%、分散剂2%、表面活性剂0.5%、细集料掺量40%、施工洒布量1.1kg/m2。