从纳米尺度的C-S-H凝胶到宏观尺度的道路结构，石灰稳定土的性能跨越了多个尺度。建立连接不同尺度的计算模型，即多尺度模拟，能够从最根本的物理化学原理出发，自下而上地预测材料的宏观力学行为，是实现材料“按需设计”的终极途径。
多尺度模拟的框架通常包括以下层次：
纳米尺度：
研究对象： C-S-H凝胶的基本结构单元、凝胶颗粒间的相互作用。
模拟方法： 分子动力学和第一性原理计算。
目标： 计算C-S-H凝胶的本征弹性模量、强度，以及其与水分、离子的相互作用机理。这些参数是上一级尺度的输入。
微米尺度：
研究对象： 石灰土的微观结构，包括土颗粒、C-S-H凝胶、孔隙及其界面。
模拟方法： 有限元法 结合代表性体积单元。
实现： 基于真实的SEM图像或通过算法随机生成包含各相（土、凝胶、孔）的RVE模型。将纳米尺度计算得到的各相材料属性赋予模型，通过施加边界条件进行计算，预测微观尺度的应力-应变响应和破坏模式，从而得到虚拟试样的宏观弹性模量和强度。
宏观尺度（实验室试件）：
研究对象： 标准圆柱体或梁式试件。
模拟方法： 有限元法。
实现： 将微米尺度RVE计算出的等效材料属性，作为本构模型参数，用于模拟实验室试件的力学试验（如无侧限抗压试验、疲劳试验）。通过与真实试验结果对比，验证并校准多尺度模型。
结构尺度：
研究对象： 完整的道路断面（面层、石灰稳定基层、土基）。
模拟方法： 有限元法或离散元法。
实现： 将校准后的宏观材料模型应用于道路结构分析，预测其在交通荷载和环境作用下的长期性能（如车辙、疲劳开裂）。
价值与挑战：
多尺度模拟的价值在于，它允许我们在计算机上“虚拟试验”新材料。例如，我们可以修改纳米尺度C-S-H的钙硅比，观察其对最终道路疲劳寿命的影响，从而指导新材料研发，减少试错成本。
主要挑战在于计算资源消耗巨大，以及跨尺度信息传递的理论模型尚需完善。然而，随着计算能力的提升和理论的发展，多尺度模拟必将成为推动道路石灰技术走向精准化和科学化的重要引擎。
