随着公路里程的不断增加,我国逐渐将重点从公路的建设转移到公路的养护上来,因此旧路面的废料回收处理成为了重大的环保问题,近年来随着再生技术的不断发展和应用,取得了很好的成果。乳化沥青冷再生混合料的铺筑已经越来越普遍,但是用于路面下面层和基层的再生混合料经大量调研发现其存在早期松散或剥落破坏的特点,使得混合料发生损伤,因此本文针对这种早期破坏机理进行研究,为今后相似材料以及相似损伤的研究作铺垫。乳化沥青冷再生混合料层的这类损伤实际上区别于动水压力造成的水损害,因此首先本文先对冷再生层的冻融循环进行实地的环境调研,以沈阳及其周边地区为例,获得实际的冻融循环温度,定义了非饱和吸水率,最终确定了室内试验的条件,即冻温为-20±2℃,融温为10±0.5℃,循环周期为6h(冻4h,融2h)。试件的非饱和吸水率控制在40%-60%。基于确定后的室内试验条件,进行混合料的配合比设计,以及试件成型后的非饱冻融循环试验,分别对循环(0次、5次、10次、15次、20次)不同次数的混合料进行超声波检测和路用性能试验,验证了超声波检测对表征混合料空隙率变化规律的可行性。经过20次非饱和冻融循环后,贯入强度降低50%左右,-10℃劈裂强度降低约55%,冻融劈裂强度比降低26.3%,路用性能整体呈现衰减的规律。利用劈裂试验的结果进行力学模型建模,采用损伤力学的本构关系以及微原体的随机损伤特征,采用WEIBULL分布推导出乳化沥青冷再生混合料非饱和冻融循环的损伤演化方程以及损伤本构方程。并根据最终得到乳化沥青冷再生混合料非饱和冻融次数与损伤度的关系,并且具有较高的拟合度。最后经室内试验结果验证,证明了模型的可行性。最后本文从微观角度,利用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope)简称扫描电镜(SEM),对不同冻融循环次数的乳化沥青冷再生混合料集料表面进行微观图像拍摄,从混合料不同的位置可以观测到,水泥水化产物经过冻融循环后数量减少,长度变短,最初的立体结构逐渐消失,裹附在集料表面的沥青也逐渐剥落,使沥青与集料的粘附性降低,反映到宏观上就导致混合料空隙逐渐连通,空隙率增大,力学指标的大小衰减,损伤不断增加路用性能降低。通过本文的研究,从宏观和微观揭示了乳化沥青冷再生混合料在实际道路中发生早期破坏的原因和机理,并建立损伤力学模型供今后相关研究进行参考。