高性能环氧沥青(high-performance epoxy asphalt)是环氧树脂改性沥青的简称,它是一种聚合物改性沥青,是在沥青中加入环氧树脂和固化剂等改性剂,经过固化反应后,形成热固性弹性体,从根本上改变沥青的热塑性行为,赋予沥青优异的耐高低温性能、力学性能、粘结性能、耐水和耐溶剂等性能。自从1967年以来环氧沥青被广泛用于大跨径钢桥面的铺装,我国从2000年开始在南京长江二桥铺装美国环氧沥青,取得极大成功,从此以后我国先后有30多座桥梁采用美国环氧沥青进行铺装,其中包括苏通大桥、杭州湾跨海大桥和舟山西喉门大桥等世界著名的桥梁。进口环氧沥青的价格很高,是普通沥青的十几倍,因此开发自研环氧沥青具有重要的经济和社会意义。本论文研究了沥青作为环氧树脂的增韧剂对环氧树脂的影响。利用差示扫描量热仪(DSC)、动力学机械分析(DMA)、万能材料测试仪热重分析(TGA)、和激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)分别研究了了沥青对环氧树脂固化行为、玻璃化转变温度(Tg)、阻尼行为、力学性能、热稳定性和微观形貌的影响。DSC动力学研究表明沥青促进了环氧树脂固化反应的进行。DSC和DMA结果表明环氧沥青的Tg会随着沥青含量的增加而降低；但材料的阻尼行为会随着沥青含量的增加而提高；当沥青含量为40份(phr)的时候,材料的阻尼行为最好。材料的力学结果表明材料屈服应力、断裂强度、拉伸模量会随着沥青含量增大而降低；断裂伸长率随沥青含量提高而增大；当沥青含量为40phr的时候,环氧沥青的断裂伸长率较纯环氧沥青增加514%。通过LSCM可以观察到沥青在环氧树脂中的相分离结构。本论文采用实时傅里叶红外变换光谱(FT-IR)、介电分析(DEA)和DSC研究了美国温拌型环氧沥青固化反应过程中固化反应速率和转化率的变化；利用LSCM研究了固化反应过程中形貌的变化。与此同时,为了降低成本,研究了不同沥青含量的自研温拌型环氧沥青的粘温特性和路用性能。FT-IR、DEA和DSC研究表明,120℃时进口环氧沥青结合料固化2.5h后,反应完全结束,进口环氧沥青粘结料固化100min后,反应完全结束。DEA和DSC结果表明进口环氧沥青固化反应属于自催化反应。LSCM结果表明,沥青在环氧树脂交联网络中形成相分离,沥青聚集成分散相,均匀地分散在环氧树脂固化后形成的网络结构中。研究发现,自研环氧沥青增加了沥青在环氧沥青的比例后,环氧沥青仍具有很高的强度。本论文最后研究了沥青含量对高温型环氧沥青性能的影响,采用小梁弯曲试验、马歇尔试验、车辙试验、四点弯曲疲劳寿命试验对比研究了日本TAF环氧沥青、美国ChemCo system环氧沥青和自研高温型环氧沥青结合料的路用性能。研究结果表明,沥青添加量对日本TAF环氧沥青Tg几乎没有影响；阻尼特性随着沥青含量增加而变好；日本TAF环氧沥青拉伸强度和杨氏模量都随着沥青含量的增大而减小,断裂伸长率随沥青含量增大而增加；当沥青含量为环氧树脂的100份时,日本TAF环氧沥青的路用性能最好；LSCM结果表明沥青在环氧树脂中分散为海岛结构,粒径随着沥青含量增大而增大,但当沥青含量达到120%时,沥青出现团聚。将自研高温型环氧沥青和日本TAF环氧沥青以及美国ChemCo system环氧沥青试验性能对比分析,结果显示自研环氧沥青混合料和环氧树脂粘结剂具有优异的性能。