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高温稳定性较差一直是困扰着沥青混合料路面使用的一个难题,尽管目前已有较多材料对沥青混合料进行改性,但是大多数材料依然未能改变其粘弹性的本质。不饱和聚酯树脂混凝土（UPC）是指利用不饱和聚酯（UP）作为粘结剂,将骨料及填料在引发体系作用下固化交联成的一种高性能复合材料。UPC具有抗压强度高,抗腐蚀性能强,可塑性高,固化成型快等优点,已应用于建筑、冶金等行业,然而在道路行业的研究及应用较少。为了便于UPC在道路行业的推广应用,本文对UPC的设计、路用性能、微观特性以及固化动力学进行研究。为了得到适于路用UPC的粘结材料,对间苯型、邻苯型、双环型以及双酚A型UP进行初选,以氧化甲乙酮（MEKP）以及过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂,异辛酸钴以及N,N-二乙基苯胺为促进剂,对苯二酚作为阻聚剂,液态丁腈橡胶（LNBR）、端羧基液体丁腈橡胶（CTBN）以及聚醋酸乙烯（PAVc）为增韧剂,对UP的配比及改性进行研究。通过试验初选出两种树脂配比:（1）（间苯型UP以/双酚A型UP）树脂:BPO:N,N-二乙基苯胺:对苯二酚=100:1:0.5:0.06;（2）（间苯型UP以/双酚A型UP）树脂:MEKP:异辛酸钴:对苯二酚=100:1.5:0.75:0.04;综合考虑增韧剂改性UP的施工性能及力学性能,获得相容性良好、储存稳定、弯曲、拉伸、冲击韧性及低温蠕变性能优异的LNBR改性UP。结合UP本身的物理力学特性以及集料级配设计,提出基于体积参数的UPC设计方法,并对其试验检验方法进行研究。研究表明,相较于连续级配,采用间断级配设计的UPC的整体力学性能更优;UPC的聚灰比宜控制在3.5-9.0%之间;车辙试验表明UPC高温稳定性明显优于沥青混合料;低温弯曲试验及弯拉试验表明UPC的抗弯曲变形能力及弯拉性能相对较弱;冻融循环试验更适于UPC的水损性能研究;综合UP力学性能以及成本,建议UPC空隙率宜控制在4.0%左右。利用上述的UPC设计方法,制备了UPC以及LNBR改性UPC,并对其路用性能进行了测试。结果表明,UPC的马歇尔稳定度、动稳定度、劈裂强度高于沥青混合料;UPC浸水残留稳定度大于100%,残留劈裂强度大于80%;UPC在高温及水耦合作用下具有优异的抗水损性能,在低温以及水耦合作用下水稳定性性能有所下降;UPC的弯拉性能介于水泥混凝土及沥青混合料之间,其弯拉强度大于路用水泥混凝土的强度,弯拉应变小于沥青混合料的应变;UPC具有良好的抗油侵蚀性能;UPC的力学性能在老化条件下随着老化时间增加出现先增长后下降的趋势;用LNBR对于UPC进行改性后,尽管其马歇尔稳定度、动稳定度以及抗劈裂强度略有降低,但马歇尔流值、弯曲应变以及疲劳寿命明显提高。为了观察UP以及UPC的微观特性,利用分子动力学对UP及UPC进行计算模拟。根据UP分子结构及固化特性,提出适于UP固化的分子动力学模型。同时,利用分子动力学对UP与集料之间的界面关系进行模拟,获得UP与各集料组分之间的相互作用能。结果表明,集料中四种主要化学组分对UP的相互作用能由强到弱的顺序依次是Al2O3、Fe2O3、Ca O、Si O2。针对UPC的固化行为,通过改变UP、引发助剂、增韧剂、集料的种类,利用Kissinger方程和Crane方程,研究了UPC各组分对UP固化过程的影响。结果表明,双酚A型UP的表观活化能要高于间苯型UP的表观活化能;MEKP对UP的表观活化能的影响大于BPO的影响;LNBR在一定程度上提高了UP的固化动力学特征温度以及表观活化能;集料中各组分按对UP的固化动力学行为的影响由强到弱排序为Al2O3、Fe2O3、Si O2、Ca O。