水泥乳化沥青混凝土快速修复材料(简称CAC快速修复材料)是由水泥、乳化沥青、粗细骨料和外加剂等按一定配合比制备而成的半柔性材料,其兼有水泥混凝土和沥青混合料的优点,作为一种新型沥青道面修复材料,具有广阔的应用前景。本文主要针对目前沥青路面坑槽修复过程中存在的问题(如早期强度低、不能及时开放交通、易出现二次病害等),在查阅大量相关文献的基础上,并结合前期试验成果,对CAC快速修复材料进行了组成设计研究,并进行了实体工程应用,主要研究成果如下。本文首先研究了乳化沥青破乳成膜机理,将其破乳成膜过程分为三大阶段,并得出破乳后乳化沥青形成的膜具有一定机械性能,从而对CAC快速修复材料的强度形成发挥巨大的促进作用;阐述了CAC快速修复材料的硬化机理和强度形成机理;通过原材料之间相适性试验研究,对CAC快速修复材料的原材料进行优选;综合考虑水泥、乳化沥青对劈裂强度、残留稳定度、空隙率等因素的影响,确定了CAC快速修复材料的最佳水泥用量、最佳乳化沥青用量,同时研究了最佳水泥用量和最佳乳化沥青用量与砂用量、水用量的关系,确定最佳胶砂比和最佳用水量;研究集料种类和级配对CAC快速修复材料性能的影响,以获得能促进CAC快速修复材料性能提高的集料;控制坍落度、抗压强度等条件,以得到外加剂的最佳掺配量。其次,对CAC快速修复材料的力学性能包括抗压强度、抗折强度和弹性模量进行试验研究。分析其变化规律,确定初始配合比,获得早期强度高、变形能力强的CAC快速修复材料。随后,研究了不同配合比CAC快速修复材料的耐久性能。对CAC快速修复材料进行的低温性能和冻融劈裂性能进行测试分析,结果表明CAC快速修复材料在合适的配合比条件下,具有良好的低温抗裂性性能和水稳性能。再次,在最佳配合比下对CAC快速修复材料进行了APA高温性能和疲劳性能测试,结果表明,CAC快速修复材料具有良好的抗高温性能,在1.1MPa作用下,加载5万次后,CAC快速修复材料未断裂,表明具有较好的耐疲劳性能。最后,采用最佳配合比对CAC快速修复材料进行了实体工程应用,提出了现场施工工艺技术,并对后期使用效果进行跟踪观测,结果表明,CAC快速修复材料应用效果显著。