近年来垃圾焚烧飞灰被提出用于沥青道路工程中。为研究掺入飞灰的沥青胶浆及沥青混合料的使用性能,本文以70号A级道路石油沥青为基质沥青,以石灰岩矿粉和垃圾焚烧飞灰为填料,分别制备了在不同粉胶比下不同飞灰掺量的沥青胶浆以及设计了四种飞灰掺量且级配均为AC-16C的沥青混合料并对它们进行实验室实验。根据试验结果探讨了飞灰掺量对沥青胶浆及混合料性能的影响,并确定了飞灰适宜掺量。掺入适量添加剂硫(S)和氢氧化钠(NaOH),将有助于提高飞灰使用的安全性,因此本文还研究了掺入添加剂S和NaOH对飞灰沥青胶浆及沥青混合料性能的影响。本文研究内容为飞灰在沥青道路工程中科学、广泛的应用提供了一定的试验依据。首先通过常规试验和Superpave试验,分析了基质沥青和不同粉胶比不同飞灰掺量下沥青胶浆的常规试验技术参数如针入度、软化点、延度和黏度以及Superpave试验技术参数复数模量、相位角、车辙因子以及蠕变劲度和蠕变速率等。试验结果和分析表明,随着飞灰掺量的增加,飞灰沥青胶浆的高温性能得到明显改善,低温抗裂性能小幅度降低;从高低温以及材料安全角度综合考虑,粉胶比为0.8以及飞灰掺量25%～50%较为合适。其次对混合料进行了使用性能试验。试验结果和分析表明,随着飞灰掺量的增加,飞灰沥青混合料的高温稳定性增加,低温抗裂性降低,水稳定性显著降低,但在一定掺量范围内满足JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求。综合考虑沥青混合料的各项性能,推荐飞灰的掺量上限控制在25%。最后,本文对掺入添加剂S和NaOH的飞灰沥青胶浆和混合料进行实验室试验。试验结果表明,掺入添加剂S和NaOH会降低飞灰沥胶浆和沥青混合料的高温性能,但对低温性能影响不大,同时会大幅度的减少飞灰沥青混合料的抗水损能力。本研究结果对垃圾焚烧飞灰的资源化利用提供了一定的借鉴和参考。