近年来,随着科技的不断发展,人们对水泥基材料的性能提出了更高的要求,以满足更严苛的使用环境和更复杂的应用场景,如水工、海工以及道桥修补工程。而水泥基材料是一种亲水、非均质和多孔的脆性材料。如何提高韧性和耐久性,改善抗侵蚀能力和抗开裂能力,是当前的研究热点。乳化沥青粉(Emulsified asphalt powder,EAP)是一种以改性乳化沥青为原料,经喷雾干燥制备得到的可再分散沥青粉体材料。作为水泥基材料的改性剂,在防水和修补工程领域具有潜在的应用前景。然而当前有关EAP对水泥基材料进行改性的研究和应用较少,且作用机理尚不明确。因此,本文研究了EAP对水泥基材料力学性能、耐久性和微观结构的影响以及相关作用机理,以期为该类材料更深层次的研究及应用奠定技术和理论基础。研究结果表明:EAP的加入在一定程度上降低了水泥砂浆的刚性、提高了水泥砂浆和混凝土的韧性,有利于提高材料自身的抗开裂能力。当EAP掺量为15wt%时,改性水泥砂浆的弹性模量和压折比分别降低了24.6%和35.2%,同时混凝土的抗冲击韧性显著改善。当EAP掺量在4-6wt%范围时,抗拉强度较普通水泥砂浆提高了约40%。但同时也应指出EAP对水泥砂浆的抗压强度及7-28d强度发展具有一定不利影响。EAP显著改善了水泥砂浆的表面性能。当EAP掺量为15wt%时,改性水泥砂浆的表面吸水率降低为普通砂浆的一半,而内接触角则达到84.8°。此外,表面阻隔能力的提升还有利于改善水泥砂浆的抗碳化能力。另一方面,EAP还有效削弱了水分在水泥砂浆内部的传输性。在15wt%掺量范围内,EAP降低了水泥砂浆的干燥质量损失和毛细吸水率,同时这也有助于改善水泥砂浆的抗氯离子渗透能力。当EAP掺量小于6wt%时,硬化水泥浆体的微观结构不发生明显变化,水化进程受到轻微的延缓作用。但当掺量增加至15wt%时,沥青膜与水化产物交织共生并在一定程度上包裹了部分水化产物,从而降低了C-S-H凝胶的生成量并阻碍了水泥的水化反应进程。孔结构试验结果表明,随EAP掺量提高水泥砂浆的临界孔径逐渐降低。表征不同毛细吸水阶段的传输性指标与临界孔径呈现良好的线性关系,临界孔径的降低削弱了水分在水泥砂浆中的传输性,从而有利于改善水泥砂浆的耐久性。制备得到的新拌乳化沥青粉改性水泥砂浆的凝结时间、稠度、稠度损失率和保水率均满足相关规范要求。EAP对新拌水泥砂浆初始稠度和稠度损失率的改善效果均优于相同掺量的苯丙乳液和VAE乳液。同时,5wt%的EAP可略微提高新拌水泥砂浆的保水率。