随着热拌沥青混凝土的快速发展，人们逐渐发现了很多问题，如环境污染、能源消耗等诸多问题，这些问题与我国所倡导的节能减排政策相背离。针对这一问题，国家相关部门开始研究新的材料来代替热拌沥青混凝土，减少其对环境的污染以及大量能源的消耗。因此本文采用均匀正交试验对热拌沥青混凝土进行试验，通过方差分析及极差分析优选出级配指数、填料用量、沥青用量的最佳水平。以此为基础确定阳离子乳化沥青混凝土均匀正交试验的水泥掺量及乳液用量的水平变化范围，然后进行试验。最后以热拌沥青混凝土的最佳参数及阳离子乳化沥青混凝土的最佳参数确定出阳离子乳化沥青混凝土的最优配合比。同时针对最优配合比进行压缩试验、水稳定性试验、小梁弯曲试验、渗透试验分析其性能差异的原因及机理。并对阳离子乳化沥青混凝土的成型及强度形成机理进行分析，得到以下结论：（1）采用矿粉与水泥拌合均匀的混合物加入到阳离子乳化沥青拌合均匀的矿料中和易性较好、乳液分布均匀。（2）阳离子乳化沥青混凝土的最佳水泥掺量为5%，乳液用量为10.2%、拌合用水量为1.4%。同时采用投影寻踪回归分析法（PPR）得出对于稳定度和流值影响最大的因素是水泥掺量，其次是乳液用量，而拌合用水量对稳定度和流值影响较小。（3）通过对阳离子乳化沥青混凝土成型及强度形成过程进行分析，得到阳离子乳化沥青与骨料拌合后要经历一个吸附、破乳、析水、恢复沥青性能的过程。（4）阳离子乳化沥青混凝土的水稳定系数为0.87。阳离子乳化沥青混凝土的抗压强度小于同配比下的碾压式沥青混凝土。阳离子乳化沥青混凝土的抗弯强度较大，但其最大弯拉应变较小。阳离子乳化沥青混凝土抗渗性较强，其渗透系数为3.81×10^-8cm/s～4.88×10^-7cm/s。