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我国在路面结构设计中一直秉承“强基薄面稳土基”的设计理念，半刚性基层是结构的主要承重层。良好集料是基层材料性能的保证，但与日益严峻的资源能源缺口存在矛盾，寻找新型基层集料，是发展循环经济的关键。钢渣是钢铁产业的固体废弃物，具有坚硬、耐磨的优点和一定的水化硬化活性，可作为基层集料，但须考虑其遇水膨胀的特点。本文旨在合理将钢渣运用于石灰粉煤灰稳定类基层材料中。首先，以集料级配类型、结合料用量、集料组成为影响因素，保证材料的设计强度和稳定性，以抗压强度和集料体积膨胀率作为材料的设计指标，确定评价性能用混合料配合比；然后对设计混合料进行间接抗拉强度、回弹模量、干缩、温缩、冲刷、冻融试验；最后结合基本理论对材料的性能进行机理分析。以骨架型、悬浮型级配，16%、18%、20%二灰，钢渣-碎石比0:100、25:75、50:50、75:25、100:0作为材料设计基础。设计过程中发现，石灰粉煤灰作为结合料关于强度存在最优比例1:3，不同级配、二灰用量和钢渣-碎石比的二灰钢渣碎石混合料可满足设计要求强度不小于0.8MPa，但钢渣在集料中大于50%时集料浸水膨胀率不满足小于2.0%的要求。级配类型与二灰用量不变，以钢渣-碎石比为0:100、25:75、50:50作为性能评价用混合料配合比。性能试验结果显示，两种级配混合料集料中钢渣比例的提高可以增加回弹模量、间接抗拉强度和冻融残余强度比最多16%、24%和10%，降低干缩系数、冲刷损失最多27%和24%，对材料温度敏感性略有增加，最多为7%。评价混合料性能同时应考虑级配类型和二灰的影响。骨架型级配混合料在高二灰用量时模量高于悬浮型，在低二灰用量时较低；悬浮型级配混合料间接抗拉强度总体上高于骨架型；混合料干缩温缩随二灰增加而增加，骨架型总体上比悬浮型小；骨架型级配混合料在18%二灰时存在最优抗冲刷性，悬浮型冲刷损失随二灰增加而增加，骨架型材料总体上优于悬浮型；二灰的增加对混合料抗冰冻稳定性有利，悬浮型级配略优于骨架型。从二灰稳定类材料的物理力学机理、收缩机理、冲刷机理和冰冻稳定性机理解释了级配类型、二灰和钢渣对材料性能的影响。从试验结果以及分析表明，钢渣在保证其体积安全性的前提下可作为一种优质基层集料，实现节约资源与保护环境的双重效应。