高速铁路（简称高铁）是现代铁路技术发展和应用的一个新趋势,其轨道形式分为传统的有砟轨道和新型的无砟轨道,其中板式无砟轨道应用最为广泛。我国高铁主要采用CRTS I型和CRTS II型两种板式无砟轨道。这两种轨道的结构十分相似,且都含有一种新型有机-无机复合材料,即水泥沥青砂浆。水泥沥青砂浆填充在板式无砟轨道顶板和底板的中间空隙,硬化后形成弹性垫层。然而,在高铁运营的十多年里,发现该垫层出现了提前开裂的问题。为改善板式无砟轨道垫层提前开裂问题,本文以两种经典板式无砟轨道中应用的两种典型水泥沥青砂浆为研究对象,基于半圆弯曲试验方法及断裂力学表征参数（临界应力强度因子、断裂能和临界应变能释放率）,研究了试块厚度、缺口长度、加载速度和温度等因素对两种水泥沥青砂浆断裂性能的影响,分析了其断裂形态及破坏机理,为评估板式无砟轨道垫层的开裂和寻求理想修补或替换垫层材料提供基础数据。初步结果表明,临界应变能释放率是最适合对比两种水泥沥青砂浆断裂性能的断裂力学表征参数。水泥沥青砂浆的临界应变能释放率受加载速度和温度影响,随着加载速度的增加,I型水泥沥青砂浆的临界应变能释放率逐渐减小,II型水泥沥青砂浆的临界应变能释放率逐渐增大。对于I型水泥沥青砂浆来说,低温和高温的临界应变能释放率均低于常温时的临界应变能释放率;对于II型水泥沥青砂浆来说,低温时的临界应变能释放率高于常温时的临界应变能释放率,常温时的临界应变能释放率高于高温时的临界应变能释放率。试验观察还发现,两种水泥沥青砂浆的断裂形态是不同的。I型水泥沥青砂浆的裂纹比较弯,断裂表面凹凸不平;II型水泥沥青砂浆的裂纹比较直,断裂表面相对较平。这可能是因为水泥沥青砂浆的不同破坏机理造成的。I型水泥沥青砂浆中的胶凝材料是以沥青为主相,水泥基材料作为分散相,受载时因为沥青与水泥及细骨料的弹性模量不同,变形不同,这样在沥青-水泥界面、沥青-细骨料界面上形成孔洞从而发生韧性断裂;II型水泥沥青砂浆中的胶凝材料是以水泥基材料为主相,沥青相作为分散相,受载时水泥基材料中的孔隙由于应力集中而扩展直至相互贯通,从而发生准脆性断裂。