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当前，在世界能源供应体系中，煤炭依然发挥着举足轻重的作用，但是生产煤炭的过程产生了污染环境的煤矸石，其在煤矿和洗煤厂附近大量无序堆放已引起了严重的经济和环境问题。为了拓宽煤矸石加工再利用的途径，探究其在道路工程中的应用前景，本文将煤矸石粉作为填料应用于沥青混合料中，对煤矸石粉沥青胶浆和混合料的路用性能及微观作用机理进行了研究。 (1)在不同粉胶比(0.6、0.8、1.0、1.2、1.4)条件下，对煤矸石粉(CWP)、煤矸石灰(CWA)、石灰石粉(LS)、25％CWP+75％LS、50％CWP+50％LS和75％CWP+25％LS六种填料类型沥青胶浆进行软化点、测力延度、动态剪切流变(DSR)、弯曲梁流变(BBR)和布氏黏度试验。结果表明:与LS相比，CWP尤其是CWA显著改善了沥青胶浆的高温稳定性和感温性，低温性能则有所降低，施工和易性基本相当。 (2)对CWP、CWA和LS进行粒度分析、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)试验，对上述三种填料类型沥青胶浆进行红外光谱(lR)试验。结果表明:与LS相比，CWP尤其是CWA粒度更细，孔隙结构更多，且有更多的活性矿物成分，从而表现出不同的路用性能。由IR试验可知，CWP沥青胶浆没有新的官能团产生，因此CWP与沥青之间只是简单的物理胶结。 (3)对AC-13矿质混合料进行级配组成设计，然后采用马歇尔法确定不同沥青混合料最佳油石比。结果表明:六种沥青混合料的最佳沥青用量分别为5.2％、5.2％、5.0％、5.0％、5.1％和5.2％。 (4)对六种沥青混凝土分别进行车辙试验、弯曲试验、劈裂试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。结果表明:与LS相比，CWP尤其是CWA提高了沥青混凝土的高温稳定性和水稳定性，而低温性能则有所降低。