随着我国城市化进程的不断加快,大量老旧建筑物被拆除修缮,从而产生巨量的建筑拆除垃圾,这些建筑拆除垃圾无处堆放难以有效利用;与此同时,基础设施的建设消耗着大量不可再生的天然砂石,砂石价格也日益上升。如若能利用大量的建筑拆除垃圾制成再生砖混骨料替代天然砂石,用作道路基层中水泥稳定材料,将很好地缓解砂石短缺问题以及降低建筑工程造价,并有效解决巨量建筑拆除垃圾难以处置回收利用的难题。然而建筑拆除垃圾再生砖混骨料的性能较差,对水泥稳定材料各项技术性能的影响不明确,缺乏对砖混骨料再生水泥稳定材料系统的研究和足够的理论支持,极大的限制了再生砖混骨料在水泥稳定材料中的应用。为此,本研究在对再生砖混骨料的基本性能进行测试的基础上,首先系统地研究了水泥掺量、骨料级配类型及养护龄期对砖混骨料再生水泥稳定材料的力学、变形及耐久等各项性能的影响,并通过XRD/MIP/SEM等微观技术手段探究了其影响机理;其次,通过掺入粉煤灰优化改善砖混骨料再生水泥稳定材料的干缩变形性能,确定合适的粉煤灰替代率,并探究了其改性机理;最后,铺设砖混骨料再生水泥稳定材料基层试验段并检测其路用性能,与天然骨料水泥稳定基层进行对比,并通过ABAQUS有限元建立三维道路结构模型对比分析两种基层在车辆荷载作用下的力学结构响应。主要研究内容及结论如下:(1)测试了再生砖混骨料的基本性能,并与天然骨料进行对比。结果表明,再生砖混骨料较天然骨料性能差,但基本满足规范中二级及二级以下公路水泥稳定材料的技术指标要求;其主要组成成分有混凝土石、砖块、瓷片玻璃及木片等,占比分别为61.3%、31.7%、6.6%、0.4%,属于连续级配骨料;其矿物组成为:石英、莫来石、氧化铁及石灰石等,微观形貌观测结果显示砖块骨料呈现出较多的孔洞,且骨料表面有较多的散斑状颗粒,可能是活性的砖粉末或骨料表面附着的旧砂浆粉;(2)系统地研究了水泥掺量对砖混骨料再生水泥稳定材料力学/变形/耐久等性能的影响,并探究了其影响机理。结果显示,水泥是砖混骨料再生水泥稳定材料强度形成的基础。随着水泥掺量的增加,砖混骨料再生水泥稳定材料的无侧限抗压强度及间接抗拉强度逐渐增大,极限压应变、极限拉应变也逐渐增大,干缩变形性能降低,抗冲刷耐久性能提高;抗压强度与间接抗拉强度的关系为:fit=0.11fc,抗压回弹模量及劈裂回弹模量随水泥掺量呈现线性增大;其无侧限抗压及间接抗拉破坏分为三个阶段:(i)压实阶段(ii)弹性阶段(iii)屈服阶段;微观试验结果表明,水泥对砖混骨料再生水泥稳定材料既有粘结作用又有填充作用。水泥中熟料矿物C2S和C3S水化产生的CSH凝胶作为骨料与骨料之间的粘结剂,还能填充砖混骨料再生水泥稳定材料的微孔隙,并优化其孔结构分布。(3)对比研究了悬浮密实型SD、骨架密实型FD、悬浮骨架密实型SFD三种骨料级配类型对砖混骨料再生水泥稳定材料各项技术性能的影响。由于悬浮骨架密实型SFD结构中,既有粗骨料之间较好地相互嵌锁搭接形成骨架,又有足够的细集料填充包裹着粗骨料,因此相较于传统的悬浮密实型SD级配及骨架密实型FD级配,悬浮骨架密实型SFD级配砖混骨料再生水泥稳定材料呈现出更优异的力学性能、干缩变形性能及抗冲刷耐久性能;(4)通过掺入粉煤灰改性砖混骨料再生水泥稳定材料的干燥收缩性能。研究结果表明,粉煤灰的掺入会降低砖混骨料再生水泥稳定材料的早期强度,但有利于其后期强度发展,并显著改善其干燥收缩变形性能。这是由于,粉煤灰的掺入会降低砖混骨料再生水泥稳定材料早期水泥熟料矿物消耗量及CSH凝胶生成量,但随着龄期发展粉煤灰不断水化,其后期水泥熟料矿物消耗量及CSH凝胶生成量逐渐增大;粉煤灰能降低砖混骨料再生水泥稳定材料的孔隙率及平均孔径,并明显优化孔结构分布,使砖混骨料再生水泥稳定材料的有害大孔占比逐渐减小,无害孔占比逐渐增大,从而改善其干缩变形性能;建议粉煤灰替代率为20%。(5)通过试验段路用性能检测及三维有限元模拟,对比分析了砖混骨料再生水泥稳定基层与天然骨料水泥稳定基层的性能差异。路用性能检测结果表明,与天然骨料水泥稳定基层相比,砖混骨料再生水泥稳定基层具有较高的含水率、较低的干密度,却具有更好的压实度及平整度,其强度及模量低于天然骨料水泥稳定基层,导致道路整体弯沉值更大;砖混骨料再生水泥稳定基层的路用性能指标均满足城镇道路对水泥稳定类基层的要求;有限元模拟结果表明,两种基层的道路结构在车辆荷载作用下的力学响应相似,砖混骨料再生基层会增大路面竖向位移,却能降低面层及基层底部的拉应力。