截止2016年底,我国城市生活垃圾产量约1.89亿吨,随着生活垃圾与日俱增,焚烧法因其可有效实现垃圾减容减量,回收余热用于发电供暖等优点,逐渐成为优先推荐的生活垃圾处理方式。生活垃圾焚烧产生的飞灰含有大量重金属Pb、Zn、Cu、Cr等有毒物质,属于危险废物。而由于飞灰与矿粉具有相似的物化特性和沥青的固化作用,因此,开展飞灰对沥青混合料路用性能的影响研究具有重要意义。首先,将飞灰经过水洗预处理(简称,水洗灰),采用XRF和BET仪器测试水洗灰和矿粉的基本物化性能,分析水洗灰做为填料的技术指标特性,并通过大量水洗灰/矿粉沥青胶浆Brookfiled、DSR和BBR流变性能试验,分析在不同温度下水洗灰对沥青胶浆流变性能的影响机理,确定水洗灰替代矿粉的最大质量百分比。其次,通过大量水洗灰沥青混合料高温车辙试验、低温小梁弯曲试验和冻融劈裂试验,分析水洗灰对沥青混合料高温抗车辙能力、低温抗裂性和水稳定性等路用性能的影响,并利用Abaqus软件模拟在不同水洗灰掺量下沥青混凝土路面的路表弯沉、层底最大弯拉应变等力学特性,确定水洗灰替代矿粉的最佳阈值为2.5%。再次,通过硫酸硝酸法和水槽浸出试验,分析在不同水洗灰掺量下沥青混凝土中重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Ni、Ba等的浸出毒性和释放规律,构建基于重金属含量和浸出时间的重金属浸出污染预测模型,并利用潜在生态风险指数法和“风评导则”对水洗灰沥青混凝土道路周围的土壤和地下水进行环境风险评估。最后,从环境、节能、减排和工程造价等方面分析水洗灰替代矿粉用于沥青路面的社会经济效益。成果的应用可实现沥青路面对水洗灰清洁资源化利用并改善沥青混凝土路面路用性能,体现了建设节约环保型道路的设计理念。