尾矿砂作为大宗的工业固体废弃物,它的存在不仅占用大量土地,污染空气,而且还给生产生活带来安全隐患。因此,将尾矿砂应用于道路基层进行综合利用,变废为宝意义重大。本文利用尾矿砂材料,开展了水泥尾矿砂道路基层的试验和应用研究,主要工作和取得的主要成果如下。(1)研究水泥稳定尾矿砂基本力学性能,进行了3%、4%、5%、6%和7%共5种水泥掺量的水泥稳定尾矿砂无侧限抗压强度试验,得到了随水泥掺量的增加水泥稳定尾矿砂抗压强度逐渐增加,5%水泥掺量后其抗压强度增加缓慢的结论。开展了0%、0.2%、0.5%、0.9%、1.2%和1.5%共6种纤维掺量的水泥稳定尾矿砂无侧限抗压、劈裂抗拉、直接剪切和三轴剪切试验,得到了随纤维掺量增加其抗压强度、抗拉强度、抗剪强度均表现出先增后减的趋势,0.5%纤维掺量时的力学性能最佳。(2)利用化学反应方程式,解释了水泥尾矿砂固化机理。通过扫描电镜试验,在微观视角阐述了水泥尾矿砂水化过程。观察到决定水泥砂浆强度的C-S-H凝胶,早期形态呈现为针状、草状或者分散的簇状,后期形态表现为紧密堆积的簇状、网状或蠕虫状。(3)研究水泥尾矿砂路用性能,进行了室内试验研究,得到了不同环境下的静态弹性模量。然后基于此试验数据,数值模拟了水泥稳定尾矿砂道路基层,结果表明随尾矿砂掺量的增加,正常环境下道路的抗压强度,沉降量和路面抗裂性能降低;清水浸水环境下,水泥尾矿砂道路的水稳定性得到提高;冻融环境下,水泥尾矿砂道路的抗冻融性能得到提高。