将道路大中修产生的旧水泥稳定碎石铣刨后重新利用,既可以解决废弃材料的处理问题,又能减少道路工程对天然砂石材料的消耗。然而如何有效的利用铣刨料,使路面基层废旧材料资源化利用实现最大价值仍需进一步深入研究。本文通过掺加玄武岩纤维的方式来改善水泥稳定铣刨料的路用性能,通过原材料性质试验、影响因素的研究、混合料力学性能、抗裂性能和抗冻性能试验,对玄武岩纤维水泥稳定铣刨料进行系统的研究,为玄武岩纤维水泥稳定铣刨料在道路基层的应用提供参考。首先,分别对铣刨粗、细集料的物理力学性质进行测定,结论表明:与天然集料相比,铣刨粗集料的吸水率、压碎值和针片状颗粒含量偏高,表观密度降低。铣刨细集料的小于0.075mm颗粒含量升高,表观密度和砂当量有所降低。通过SEM电镜扫描和EDS分析铣刨料表面特征与成分可知,铣刨料表面存在的微裂缝、微孔隙和相当数量的硬化水泥砂浆是引起铣刨料技术指标降低的主要原因。其次,为了研究玄武岩纤维水泥稳定碎石铣刨料的配合比,以7d抗压强度和7d干缩系数为评价指标,以0.6‰、0.8‰、1.0‰的纤维掺量,12 mm、18 mm、25 mm的纤维长度,铣刨细集料+天然粗集料、铣刨粗集料+天然细集料、全铣刨料的铣刨料掺配方式为水平。采用正交试验方法对玄武岩纤维水泥稳定铣刨料的纤维掺量、长度和铣刨料掺配方式的影响次序和最佳掺配方式进行研究,研究结果表明:铣刨料掺配方式对混合料7d抗压强度和7d干缩系数的影响效果均最为显著,纤维掺量的影响效果大于纤维长度;当玄武岩纤维体积掺量为0.8‰、纤维长度为18 mm、铣刨料掺配方式为铣刨细集料+天然粗集料时,混合料的7d抗压强度最大、7d干缩系数最小。然后,在选定的设计参数的基础上,再分别对不同试验龄期的玄武岩纤维水泥稳定铣刨料、水泥稳定铣刨料和普通水泥稳定碎石进行抗压强度试验、劈裂强度试验、抗压回弹模量试验、干缩试验、温缩试验和冻融试验,测试其路用性能并进行对比。试验结果表明:随着铣刨料的掺加使普通水泥稳定碎石的力学性能有所上升,其中7d抗压强度、28d劈裂强度和7d抗压回弹模量提高最明显,分别高达45%、10.3%和29.7%;抗裂性和抗冻性能均有所下降,干缩、温缩系数分别增加了16.5%和22.7%;冻融后的抗压强度损失率增加了37.5%;而随着玄武岩纤维的掺加对水泥稳定铣刨料的力学性能、抗裂性能和抗冻性能均有不同程度的改善,其中对力学性能的增强效果不明显,但干缩、温缩系数分别降低了11%和21%,冻融后的强度损失率减少62.2%;玄武岩纤维水泥稳定铣刨料对比普通水泥稳定碎石,玄武岩纤维水泥稳定铣刨料的力学性能不低于普通水泥稳定碎石,其中90d的抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量分别高出普通水泥稳定碎石0.19MPa、0.12MPa和158.22MPa,在抗裂和抗冻性能方面接近于普通水泥稳定碎石,其中90d干缩系数、90d温缩系数和5次冻融循环后的强度损失率仅仅比普通水泥稳定碎石高0.05%、0.03%和3.3%。综合各项试验结果可知:用铣刨细集料替代天然细集料的水泥稳定铣刨料的力学性能并没有下降,抗压强度满足高等级公路基层的使用要求,但抗裂和抗冻性能均有所下降,在严寒地区,应考虑铣刨料的使用引起的强度损失;将长度为18mm、体积掺量0.8‰的玄武岩纤维掺入不仅能够解决铣刨料掺加带来抗裂和抗冻性能下降的问题,还能在一定程度上改善水泥稳定铣刨料的力学性能;对比新的玄武岩纤维水泥稳定铣刨料和普通水泥稳定碎石的路用性能,发现新的玄武岩纤维水泥稳定铣刨料的力学性能不低于普通水泥稳定碎石,在抗裂和抗冻性能方面接近于普通水泥稳定碎石。最后,利用微观扫描电镜对纤维与基体的界面粘结状况进行分析研究,发现纤维能够均匀的分布在混合料的内部,填充水泥稳定铣刨料内部的微孔隙和微裂缝,纤维乱象分布与混合料内部的裂缝中,能够有效抑制裂缝的延伸。