钢渣属于最大的固体废弃物之一,大量废弃钢渣堆积如山,不仅占用了土地资源,还对环境造成污染,因此对钢渣的资源化再利用是当今社会的研究热点之一。在我国公路工程蓬勃发展的背景下,天然石料的需求量持续性增长,而这些材料的获取会对环境产生巨大的破坏。为了达到经济和环保的双重效益,可以充分利用钢渣替代碎石应用于道路基层,这有望于使得钢渣得到大量合理的应用。本文以推动钢渣资源再利用为目的,研究了钢渣原材料性能、钢渣体积安定性及其钢渣混合料性能等。采用XRD、扫描电镜、电子探针显微镜、原子吸收光谱仪等精密仪器探究了钢渣的物化特性,验证了钢渣对环境的无毒性。分析钢渣替代碎石的可行性,结果表明钢渣部分性能优于石料,是天然石料的优良替代品。钢渣推广应用时最大的缺陷在于其潜在体积膨胀性,应用于道路基层时会发生局部膨胀性危害。因此本文采用浸水膨胀率指标表征此批钢渣潜在膨胀性的好坏程度,并引入统计学理论进行非均质评估,得到了在95%保证率下,此批钢渣的体积膨胀性预估范围值。结果表明,大部分钢渣的体积膨胀性满足要求,只有小部分不能满足要求。因此建议钢渣经过预处理后方可使用。本研究采用不同温度浸水预处理、粉煤灰改质预处理、水与粉煤灰耦合预处理、表面改性预处理等预处理技术措施。结果表明,浸水预处理消解膨胀性组分的速率与温度呈正比,常温浸水预处理消解完全所需的龄期较长,60℃水浴温度消解效率约为常温的2倍,90℃水浴温度消解速率最快;当掺粉煤灰时,钢渣膨胀性随粉煤灰掺量的增加而逐渐降低,当粉煤灰剂量为12%时,能达到降低潜在膨胀性危害目的;钢渣经过水与粉煤灰耦合预处理后,其膨胀性的降低效果比各自单独作用时效果更为显著;表面改性预处理既能保证体积安定性,又能提高其力学性能。通过比选四种预处理技术的优缺点,最终选取12%粉煤灰剂量预处理钢渣。将不同掺量钢渣替代碎石应用于水泥稳定钢渣碎石和水泥粉煤灰稳定钢渣碎石体系,研究钢渣掺入后对无机结合料稳定钢渣碎石复合集料力学和耐久性能的影响规律。结果表明两种胶结料体系的性能变化规律保持一致,即随着钢渣掺量的增加,无侧限抗压强度呈现为先增大后减小的变化,间接抗拉强度和抗压回弹模量逐渐增强,抗冻破坏能力提高,干燥收缩性能减弱,温度收缩性能呈现为增长趋势。综合考虑各项性能指标,得到钢渣的最佳掺量宜为50%。通过铺筑实体工程,研究水泥粉煤灰稳定钢渣碎石的施工工艺与质量控制,并在实际铺筑过程中和铺筑完成后的各个阶段进行性能检测,验证钢渣的实际应用效果,最后分析了钢渣应用于道路基层的经济效益和社会效益。