传统沥青路面由于较差的透气性和透水性对道路交通和城市生态产生诸多不良影响;同时,对于逐年增长的城市生活垃圾焚烧炉渣,其相对落后的处置技术与现代城市发展的不匹配已渐凸显。在“海绵城市”建设和“十三五”生态环境保护政策的背景下,研发“环境友好型”新型建筑材料成为道路建设领域的研究热点。本研究将炉渣处置问题与透水沥青混合料技术相结合,研究炉渣集料资源化利用于透水沥青混合料的技术可行性、最佳实施方案与环境安全性,实现环境友好型透水炉渣沥青混合料技术与炉渣处置技术的创新。本文首先研究了不同粒径炉渣的理化性质和微观结构,确定其在透水沥青混合料中的具体替代粒径和替代率;其次,基于透水沥青混合料规范设计方法进行了PAC-13透水炉渣沥青混合料配合比设计,确定了透水炉渣沥青混合料使用4.75~9.5 mm、2.36~4.75 mm和0.075~2.36 mm三种规格炉渣集料分别在替代率为10%、20%、30%、50%和70%时的最佳沥青用量;然后采用规范方法研究了透水炉渣沥青混合料使用不同规格与不同替代率炉渣集料时,其水稳定性、高温稳定性、低温稳定性和透水性等路用性能,同时结合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)对OGFC以及《透水沥青路面技术规程》(CJJ/T190-2012)对PAC的相关技术要求,确定了三种粒径炉渣集料用于透水沥青混合料的最佳方案;最后,通过室内试验研究了最佳方案下的透水炉渣沥青混合料的环境安全性,具体研究了炉渣集料中几种主要重金属浸出行为的影响。主要得到以下研究结论:(1)炉渣粒径分布良好,其元素与矿物组成与天然集料相似,且各粒径炉渣的Cr、Cu、Zn和Pb浸出浓度均低于我国《危险废物鉴别标准》(GB 5085)限值,属无害固废,满足用作道路工程集料的基本条件。(2)经试验确定,本次设计的PAC-13透水沥青混合料的最佳矿料配合比为:13.2 mm(10%)、9.5 mm(27%)、4.75 mm(45.8%)、2.36 mm(2.2%)、1.18 mm(3%)、0.6 mm(2%)、0.3 mm(2%)、0.15 mm(2%)和0.075 mm(2.5%)(筛余量),矿粉用量3.5%,聚丙烯纤维用量0.3%,最佳沥青用量4.9%。(3)透水炉渣沥青混合料的最佳沥青用量与炉渣集料替代率呈显著正相关,替代率每增加10%,相应混合料的最佳沥青用量约增加0.15%~0.39%;且同一替代率下,炉渣集料粒径越大、混合料最佳沥青用量越高。(4)综合考虑混合料的路用性能与透水性能,炉渣集料用于透水沥青混合料的最佳方案为:使用4.75~9.5 mm、2.36~4.75 mm和0.075~2.36 mm炉渣集料,对应的最佳替代率分别为30%、20%和30%。(5)透水炉渣沥青混合料采用最佳方案时,重金属Cr、Cu、Zn和Pb的浸出浓度在整个试验期内均较稳定,且远小于(GB 5085)标准限值,环境安全性良好。