含油污泥是在石油开采、炼制、存储、使用等过程中被石油类物质粘附、渗透而形成的一种固体废弃物。热解是处理含油污泥比较常见的有效的方法。热解具有处理量大,处理彻底,减容率高,回收原油,无二次污染等优点,是实现含油污泥资源化、无害化的有效途径。含油污泥热解残渣是热解时剩余的固体物质,大量堆放会引起一些问题。本文以含油污泥热解残渣为原材料,掺加水泥、粉煤灰和硫酸钠制备路基材料,研究掺量对其的影响。利用热重-红外-质谱联用分析仪测试方法研究升温速率对含油污泥热解过程的影响,并分析不同热解温度下含油污泥的XRD、硫元素的XPS和固体红外。试验结果:含油污泥的热解过程分为三个阶段,25℃~255℃的水分和轻质有机物的挥发、255℃~757℃的有机物热解和无机碳酸盐分解、757℃~950℃的重质油等长链稳定有机大分子分解;随升温速率增大,TG和DTG曲线的变化趋势基本相似,热解过程产生滞后现象,热解速率增大,热解过程缩短,热解最终失重量变化量较小;热解过程中产生的气体随升温速率的增加向高温方向偏移,不同气体受升温速率的影响并不完全相同;在热解过程中,不同价态硫元素的化合物产生变化。利用热解后的含油污泥热解残渣为原材料,添加水泥、粉煤灰和硫酸钠制备路基材料,通过无侧限抗压强度(UCS)、抗水稳定性试验、干湿循环试验、干燥收缩试验、抗冻性试验和抗水渗透性试验,研究水泥、粉煤灰和硫酸钠掺量对路基材料性能的影响。试验结果:随水泥掺量的增加,UCS增大,水稳系数K值增大,K值均大于0.8,抗水稳定性较好;干燥收缩应变和干燥收缩系数增大,即路基材料易产生裂缝,缩短使用寿命;干湿循环后UCS的损失率减小,渗水系数也减小,抗冻性能得到改善。随粉煤灰掺量的增加(10%~30%),UCS先增大后减小;通过以上结果分析,当粉煤灰掺量20%时,路基材料的性能最好。随着硫酸钠掺量的增加(0.3%~0.9%),路基材料的UCS增大,当硫酸钠掺量为0.6%时,UCS增长的最快;水稳系数k增大,路基材料的抗水稳定性增强;干燥收缩应变和干燥收缩系数减小、渗水系数也减小,干燥收缩性和抗水渗透性得到改善;干湿循环和冻融循环后抗压强度的损失率减小,干湿循环和抗冻性性能增强,使路基材料的使用寿命延长。通过试验可知,添加硫酸钠可以改善路基材料的使用性能。