随着我国工业化高速发展,矿产资源大量消耗,作为选矿后废弃物的铁尾矿砂石材料,是工业固体废物的主要组成部分。针对铁尾矿堆积量大,安全隐患大,环境污染严重,综合利用率低等特点,本研究成功将其应用到沥青混合料中,既减少了天然集料的使用,又大量消耗堆存的铁尾矿,对节约型社会、环境保护和可持续发展战略等具有重要意义。论文首先对铁尾矿表观形貌、密度、吸水率、力学指标等基本性质进行试验研究,通过ICP-MS质谱仪、EDS能谱仪、XRD等方式分析了铁尾矿的化学组成与物相组成,确定了铁尾矿替代常规集料的可行性。其次,铁尾矿因高Si O2含量,与基质沥青粘附性不足,考虑换用高粘度SBS改性沥青以及添加抗剥落剂等方式改善铁尾矿与沥青的粘附性,并基于表面能理论计算了矿料与不同沥青的粘附功,结果表明:换用SBS改性沥青后,铁尾矿粘附性提升效果显著,粘附功相较于90#基质沥青平均提升14.5%,添加抗剥落剂后粘附性更佳,但粘附功增大幅度不明显。然后,通过不同材料掺配比例设计了各筛孔通过率基本接近的三组矿质混合料,铁尾矿石和铁尾矿砂掺量分别为75%和2%,采用沥青混合料浸水膨胀试验和雷士夹法测试了铁尾矿中Fe O对沥青混合料体积安定性的影响,结果表明铁尾矿中铁在其自然含量下,不会对沥青混合料体积安定性造成不良影响。最后,通过马歇尔试验、高温车辙试验以及低温弯曲试验评价铁尾矿沥青混合料高低温性能,采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及汉堡车辙试验综合分析铁尾矿沥青混合料水稳定性,结果表明不同沥青胶结料下,铁尾矿沥青混合料高低温性能均可满足技术指标要求,铁尾矿的掺入对混合料高温性能无明显影响,铁尾矿石对沥青混合料低温性能有积极改善作用,且在换用SBS改性沥青后,低温性能提升更显著;采取措施改善粘附性后,残留稳定度与TSR指标均有大幅提升,添加抗剥落剂对铁尾矿沥青混合料蠕变阶段的抗水损性能有明显提升,剥落阶段沥青混合料受水侵蚀加剧破坏速率相差不大,就改善效果而言,SBS沥青（加抗剥落剂）>90#（加抗剥落剂）>SBS沥青,以SBS改性沥青为胶结料通过动态模量试验分析铁尾矿沥青混合料动态粘弹特性,结果表明沥青混合料动态模量指标满足技术指标要求,其荷载动态响应特性受温度和加载频率影响显著,高掺量铁尾矿可降低沥青混合料对温度的敏感性。综上,铁尾矿沥青混合料各项性能优异,验证了铁尾矿砂石材料替代传统集料的可行性。