钢渣的体积膨胀是限制钢渣替代天然粗集料应用到沥青路面的主要问题,本论文以南京某钢渣处理公司生产的粒径大于4.75mm的钢渣为研究对象,采用基于硅橡胶乳液的水性疏水涂料对钢渣集料进行表面改性,在钢渣表面形成致密的疏水膜,阻止钢渣与水接触,从而达到抑制钢渣体积膨胀的目的。此外,还研究了改性钢渣及其沥青混合料的性能。首先,设计实验室工艺流程制备疏水涂料,该疏水涂料是一种双组分缩合型室温硫化硅橡胶乳液,主要由成膜物质、交联剂、偶联剂、增强剂、成膜助剂、消泡剂、催化剂、增粘剂、分散介质组成。经过试验验证,配制的疏水材料具有较好的疏水性、流动性、黏附性、渗透性,能够较好的对钢渣进行改性。然后,通过浸泡的方式对钢渣进行表面处理,在室温条件下固化2~5h后,得到表面覆盖疏水层的改性钢渣。测试并比较改性钢渣、普通钢渣和玄武岩集料的基本性能,包括疏水性、吸水率、高温稳定性、与沥青的黏附性和浸水膨胀率。结果表明:在疏水性试验中,液滴在改性钢渣表面的接触角在84.7°~101.3°范围内变化,表明钢渣经过改性后具有较好的疏水性;在吸水率试验中,普通钢渣的吸水率最高且不满足规范要求,经过疏水涂料改性后,三种粒径(4.75~9.5mm、9.5~13.2mm、13.2~16mm)改性钢渣的吸水率分别比原来降低了29.7%、26.2%和23.6%;在高温稳定性试验中,改性钢渣经过高温处理后,上述不同粒径改性钢渣的吸水率进一步降低,分别降低了23.4%、49.7%和67.6%,表明经过高温处理后,改性钢渣表面疏水膜变得更加致密,疏水性更强;在与沥青的黏附性试验中,相比于普通钢渣,改性钢渣的沥青剥落率降低了76.7%;在浸水膨胀试验中,普通钢渣的粒径越小,其浸水膨胀率越大,相比于普通钢渣,4.75~9.5mm和9.5~13.2mm粒径改性钢渣的最终膨胀率分别降低了46.0%和21.2%,而13.2~16mm粒径钢渣改性前后的最终膨胀率基本相同,表明钢渣经过改性后对其浸水体积膨胀有着很好的抑制效果。最后,采用改性钢渣代替天然粗集料制备AC-13沥青混合料,并评价其水稳定性能,结果表明,与普通钢渣沥青混合料相比,改性钢渣沥青混合料最佳油石比降低了0.5%,体积稳定性、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验均获得较大提升,且满足规范要求。