2019年我国公路货运量将突破400亿吨,在如此大的荷载下,道路不可避免会造成损伤,如若不能及时修补会造成严重的破坏。常用的水泥基类修补材料成本低但是粘结性差、养护时间长、污染大;有机类的修补材料粘结性好、凝结时间快,但是成本高、易老化。在提倡节能减排、降低能耗背景下,开发价格低廉、绿色环保、性能优良的路面修补材料迫在眉睫。本文采用矿渣和粉煤灰为主要原材料,在碱性激发剂的作用下制备地聚合物基修补材料。以水玻璃和Na OH作为复合激发剂,探究水玻璃模数和水玻璃掺量对地聚合物基修补材料力学性能影响和凝结硬化发展规律;通过硅灰和乳化沥青改性地聚合物修补砂浆,研究地聚合物/乳化沥青复合修补砂浆(简称GA复合砂浆)的修补性能和耐久性能,最后研究GA复合砂浆的早期水化动力学特征并通过SEM、IR等微观测试,探究GA复合砂浆的微观结构特性。研究结果表明:通过调整水玻璃模数和水玻璃掺量,可以调控地聚合物修补砂浆抗压强度在18.4MPa～29.1MPa,凝结时间在13～38min范围内。但是仍然不能同时满足修补砂浆1d抗压强度>20MPa,30min<凝结时间<50min的要求。改性GA复合砂浆正交优化研究结果表明,对于GA复合砂浆1d抗压强度影响最大的因素是水玻璃模数,其次是硅灰掺量;而对凝结时间影响最大的因素是乳化沥青掺量。因此可以通过调节水玻璃模数来提高GA复合砂浆的1d抗压强度,通过增加乳化沥青掺量来延长GA复合砂浆的凝结时间,通过硅灰来改善乳化沥青引起的强度下降问题。当掺加10%乳化沥青时,GA复合砂浆凝结时间延长3倍;当掺加5%硅灰时,1d抗压强度提高了18.1%。改性后GA复合砂浆1d抗压强度20MPa～29MPa,凝结时间30min～43min,抗压强度和凝结时间同时满足修补材料要求。GA复合砂浆修补性能和耐久性研究结果表明,GA复合砂浆28d粘结强度可达到2MPa,28d尺寸收缩率仅为0.036%;冻融循环20次后,GA复合砂浆质量损失仅为0.18%,抗压强度损失不超过4%;经热氧老化后GA复合砂浆抗压强度提高4.9%。通过SEM分析表明,乳化沥青能在GA复合砂浆中引入大量小气泡,且乳化沥青掺量越多,孔的数目增多、孔的体积增大;微量热仪测试结果表明,乳化沥青可以延缓地聚合物的水化过程;偏光显微镜观测结果显示,随着水化过程进行,乳化沥青和地聚合物间的结合越发紧密。