环氧沥青混合料具有优良的强度、高温稳定性、抗疲劳耐久性和水稳定性等特点,广泛应用于钢桥面铺装工程。开放交通前,摊铺碾压完成的环氧沥青混合料需要经过一段时间的养护,达到一定的强度能够抵抗车辆荷载的作用。温拌环氧沥青混合料一般需要30天以上的养护期,热拌环氧沥青混合料一般需要7–14天的养护期。目前对养生固化过程中环氧沥青混合料性能变化缺乏深入探讨,对环氧沥青混合料铺装施工接续时间控制及开放交通条件还缺乏清晰技术指标和理论依据,因此有必要对环氧沥青混合料固化过程中性能变化、荷载对完全固化后混合料的力学性能影响展开研究。本文针对热拌环氧沥青铺装,首先通过探究了环氧沥青固化反应过程中的微观形态变化及强度增长规律,分析环氧沥青的固化机理;然后进一步研究环氧沥青混合料固化过程中的性能变化,对不同固化程度(以下简称固化度)的环氧沥青混合料施加荷载后进行继续完全固化,评价固化过程中受力对环氧沥青混合料性能影响;层间粘结是钢桥面铺装整体性的基础,最后试验评价了环氧沥青混合料固化度对层间粘结效果的影响,以确定铺装层施工的接续时间要求。针对热拌环氧沥青及其混合料固化过程中性能变化、荷载对完全固化后混合料的力学性能影响,开展系统试验研究,具体分析如下。(1)对不同固化时间的环氧沥青进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)及拉伸试验,探究其强度的增长规律,结合激光扫描共聚焦荧光显微镜(LSCM)和扫描电子显微镜(SEM)试验,通过观察环氧沥青固化过程中的微观形态变化分析环氧沥青强度形成机理。研究结果表明环氧沥青强度增长主要基于环氧树脂交联网络结构的形成,固化初期(固化度小于30%),未形成网络结构,强度较低;固化中期(固化度在30%–65%),网络结构形成并逐渐加密硬化,强度快速增长;固化后期(固化度大于65%),基本形成稳定的网络结构。(2)对不同固化时间的环氧沥青混合料进行马歇尔稳定度试验,探究混合料强度增长规律,并结合车辙试验以及四点弯曲疲劳试验,分析固化度对环氧沥青混合料的抗车辙、抗疲劳性能影响。研究结果表明,随着固化时间延长,环氧沥青混合料固化度初期快速增长,固化度达到80%后增长缓慢。另外,研究显示环氧沥青混合料的高温稳定性和抗疲劳性能随着固化度的增长而提高,固化度大于45%后,环氧沥青混合料具有良好的高温稳定性,固化度大于50%后,具有良好的抗疲劳性能。(3)对不同固化度的环氧沥青混合料施加荷载,并对加载后的混合料进行继续完全固化,对完全固化后的混合料进行小梁弯曲试验和四点弯曲疲劳试验,评价不同固化度的环氧沥青混合料受力对继续完全固化的混合料力学性能影响。研究结果表明固化度大于65%的混合料承受荷载后基本不影响混合料后期的路用性能,可在混合料固化度大于65%后开放交通;固化度小于30%可承受一定程度的荷载,可在后续养生过程恢复损伤;混合料固化度在30%–65%之间承受荷载会造成不可恢复损伤,影响后期混合料的路用性能。(4)为研究环氧沥青混合料固化度对铺装层间粘结性能影响,对铺装层拉拔试验破坏界面的细观形态进行了观测分析,研究结果表明下面层混合料固化度过高不利于铺装层间粘结,在下面层混合料固化度小于30%之前完成上面层的摊铺有利于保证层间粘结强度,固化度大于60%时,可适当增加粘结料的涂布量提高层间粘结强度。通过对热拌环氧沥青及其混合料固化过程中性能变化的系统试验研究,揭示了环氧沥青及其混合料强度的增长机理,掌握了不同固化阶段的环氧沥青混合料力学性能变化规律,确定了环氧沥青钢桥面铺装上层和铺装下层施工的间隔时间指标要求,并确定了环氧沥青混合料适合开放交通所要达到的养生强度比例。本研究成果可为热拌环氧沥青钢桥面铺装研究、设计及施工时间控制提供一定的理论支撑和技术参考。