由于乳化沥青混合料在用于路面时强度较低、自身质量不稳定、耐久性不足等特点,造成路面后期强度及使用性能不理想。为解决这类问题,本文拟采用水性环氧树脂来改性乳化沥青,以期获得能耗低、污染小、方便施工、高粘结力及耐久性好的高性能冷铺沥青混合料。首先开展了水性环氧树脂改性乳化沥青蒸发残留物的三大指标试验,确定了改性剂中固化剂的掺量,同时也初步确定了水性环氧树脂掺量为10%,发现水性环氧树脂改性乳化沥青蒸发残留物综合性能要优于乳化沥青蒸发残留物。然后通过动态剪切流变试验(DSR)以及低温弯曲梁试验(BBR)研究了不同水性环氧树脂掺量的改性乳化沥青蒸发残留物的高低温性能,试验结果表明,随着水性环氧树脂掺量的增加,改性乳化沥青的高温性能变得更好,而低温性能有所下降;根据试验结果,利用SHRP规范进行分析研究,进一步确定了改性乳化沥青中水性环氧树脂掺量为10%。且通过扫描电子显微镜发现,当水性环氧树脂掺量为10%时,水性环氧树脂改性乳化沥青的空间网状结构较全面均匀、线型更细,能显著提升沥青的整体性能。采用修正马歇尔实验法对水性环氧树脂改性乳化沥青混合料AC-13C进行配合比设计,确定了最佳油石比为9.0%;并确定了选用二次成型方式成型马歇尔试件,即首次击实50次后,在60℃条件下养生24h后进行二次25次击实,室温放置12h后脱模。最后,通过对基质沥青,乳化沥青和改性乳化沥青混合料的高低温性能、水稳定性能及疲劳性能进行研究,发现改性乳化沥青混合料的稳定度结果优于其他两种沥青混合料;改性乳化沥青混合料弯拉强度较小,但仍具有良好的低温性能;水稳定性比基质沥青混合料稍差但基本相当,且远好于乳化沥青混合料;抗弯拉强度虽低于基质沥青混合料,但其疲劳寿命更长,说明在正常使用范围内,环氧树脂改性提高了混合料的耐久性。根据对水性环氧树脂改性乳化沥青混合料施工性能的研究,确定了改性乳化沥青混合料的可拌和时间为180s,可压实时间为4h,且基本符合在较短时间内开放交通的要求。