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一方面随着我国公路建设进入维修养护时期，产生了大量的废旧沥青混合料，在浪费的资源的同时严重影响着生态环境。另一方面我国绝大多数的路面结构为半刚性基层沥青混凝土，半刚性基层由于抗拉性能差容易产生脆性断裂，进而引发反射裂缝引起路面开裂，严重影响了道路的使用寿命。将废旧沥青混合料（RAP）再生用于半刚性基层中是解决上述问题的良好途径。但目前国内外对掺RAP水泥稳定材料力学性能的研究指标单一，仅以强度作为指标往往不能全面分析和评价RAP对水泥稳定材料力学性能的影响。本文从不同角度分析废旧沥青混合料对半刚性基层力学行为的影响，建立掺RAP水泥稳定材料在拉伸状态下的多指标评价体系，在此基础上研究材料的本构关系。为此，本文进行了如下几方面的研究：1）对掺RAP水泥稳定碎石的击实特性及抗压强度进行了试验研究，发现RAP掺量对材料最大干密度和抗压强度影响显著，适量的RAP能够提高材料的抗压强度。通过对抗压强度与RAP掺量间关系的回归分析并结合现行路面设计规范对基层强度的要求，提出了路面半刚性基层中RAP的适宜掺量；2）以劈裂强度、劈裂回弹模量、峰值应变、能密度和脆性指数等为评价指标，通过劈裂试验研究了RAP掺量、试验温度和水泥剂量对水泥稳定碎石劈裂特性的影响，发现宜以劈裂强度为主指标，以峰值应变和脆性指数作为辅助指标评价水泥稳定RAP材料劈裂特性特性。同时，通过研究劈裂强度与各影响因素的关系，回归得到了考虑RAP掺量、试验温度和龄期的劈裂强度预估模型；3）建立了掺RAP水泥稳定材料劈裂应力―应变关系的预估模型。结合材料在劈裂加载段应力―应变曲线特点，引入了改进的Ramberg-Osgood模型和三次抛物线模型对其进行描述，推导和拟合表明三次抛物线模型更加适于描述掺RAP水泥稳定材料的应力―应变关系，在此基础上研究了该模型参数的获取方法，为研究掺RAP半刚性基层本构关系做了有益探索；4）对RAP在实际工程中的应用的关键技术进行了研究，分析了RAP对实际路面结构受力的影响，发现RAP能够改善路面结构受力状态，使荷载传递更趋均匀合理。