钢渣沥青路面施工技术指南-2023最新

钢渣沥青路面施工技术指南
1 范围
本文件提供了钢渣沥青路面原材料、配合比设计、路面施工、质量管理等各环节的技术指导。

本文件适用于各等级公路新建、改扩建及养护工程中钢渣沥青路面施工。

2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 6566-2010 建筑材料放射性核素限量
GB/T 24175-2009 钢渣稳定性试验方法
HJ/T 299-2007 固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法
JTG E20-2011 公路工程沥青及沥青混合料试验规程
JTG E42-2005 公路工程集料试验规程
JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范
JT/T 533-2020 沥青路面用纤维
JT/T 1086-2016 沥青混合料用钢渣
YB/T 804-2009 钢铁渣及处理利用术语
YB/T 4188-2015 钢渣中磁性金属铁含量测定方法
YB/T 4328-2012 钢渣中游离氧化钙含量测定方法
DB32/T 1087-2008 江苏省高速公路沥青路面施工技术规范
T/CHTS 10046-2021 高性能沥青路面施工技术指南
3 术语和定义
YB/T 804-2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1
钢渣 steel slag
以转炉钢渣为原料，经稳定化处理、破碎、筛分而成的集料。

3.2
钢渣沥青混合料 steel slag asphalt mixture
由钢渣替代部分或全部矿质集料，与矿粉、沥青等拌和而成的沥青混合料。

3.3
钢渣粗集料 steel slag coarse aggregate
经稳定化处理、破碎、分级后作为粗集料用于道路等工程的钢渣。

在沥青路面材料中，钢渣粗集料是指粒径大于2.36 mm的钢渣集料。

4 原材料
4.1 钢渣
4.1.1 钢渣集料宜采用经热闷法处理，并陈化12个月以上的转炉钢渣。

4.1.2 钢渣集料加工筛网应根据沥青混合料类型和级配进行合理布置，可设置“鄂式破碎机（一破）+反击式破碎机或圆锥式破碎机（二破）”的破碎工艺对钢渣进行二次加工。

4.1.3 成品钢渣集料应颗粒洁净、干燥、无杂质，其粒径规格应符合JTG F40-2004中表4.8.3和JT/T 1086-2016中表1的规定。

4.1.4 应采用粒径大于2.36 mm的钢渣作为沥青混合料的粗集料。

4.1.5 钢渣粗集料物理力学性能指标应符合表1规定。

表1 钢渣粗集料物理力学性能指标
表2 钢渣粗集料化学性能指标
4.2 细集料
应优选石灰岩类细集料进行钢渣沥青混合料生产。

细集料技术要求应符合JTG F40-2004中4.9的规定。

4.3 沥青
钢渣沥青混合料可采用SBS改性沥青，也可采用道路石油沥青，其技术要求应符合JTG F40-2004中4.2～4.7的规定。

4.4 矿粉
应采用石灰岩等碱性石料经磨细得到的矿粉。

矿粉应干燥、洁净，其技术要求应符合JTG F40-2004中4.11的规定。

4.5 纤维稳定剂
在钢渣沥青混合料中添加的纤维稳定剂宜选用木质素纤维、矿物纤维等，纤维稳定剂的技术指标应符合JT/T 533-2020的规定。

4.6 其它材料
掺入钢渣混合料的其它材料，其技术指标应符合JTG F40-2004的规定。

5 配合比设计
5.1 一般规定
5.1.1 钢渣沥青混合料配合比设计分为目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。

5.1.2 钢渣沥青混合料目标配合比设计可按照图1的设计流程进行。

其中，AC类沥青混合料和SMA类沥青混合料设计由马歇尔试验设计和沥青混合料性能检验两部分组成；Superpave热拌沥青混合料设计由旋转压实仪式试验设计和沥青混合料性能检验两部分组成。

类Superpave 类
SMA 类和AC 室内性能检验
下的压实度
最大N 、设计N 、初始N 验证，确定最佳油石比确定最佳油石比
验
进行马歇尔试
，计算体积指标论最大相对密度确定理
，测试试件毛体积密度计算体积指标
，成型旋转试件及替换比例
确定钢渣替换集料范围
确定混合料级配
，标时的体积指
%4预估空隙率为成型马歇尔试件初选油石比
钢渣有效密度检测
钢渣掺量修正钢渣天然级配分析
组矿料级配
3初选原材料性能检测
确定设计级配范围
规范规定的矿料级配范围
确定沥青混合料类型图1 钢渣沥青混合料配合比设计流程
5.2 混合料类型与级配范围确定
根据JTG F40-2004中附录A的规定，按照“1-4-1夏炎热冬温潮湿分区”的气候特征，并结合道路使用要求、交通量等因素，确定沥青混合料合理的级配范围。

其中， AC类和SMA类沥青混合料级配范围可参照JTG F40-2004中的5.3.2规定进行确定；Superpave类沥青混合料级配确定可参照T/CHTS 10046-2021中的4.2进行确定。

5.3 原材料检测
根据本文件第4章中的相关规定对原材料进行检测，满足要求后方可进行配合比设计。

5.4 钢渣替代方式及比例确定
5.4.1 对钢渣成品集料进行筛分试验，分析钢渣天然级配。

5.4.2 根据所用钢渣的天然级配特点确定替代沥青混合料的大致粒径范围。

5.4.3 在确定钢渣替代粒径范围后，对于每档集料中钢渣的替代量，可以制备20%、40%、60%、80%和100%五种替代量下的沥青混合料，并根据混合料的路用性能确定钢渣集料的最佳替代量。

5.5 级配确定与修正
5.5.1 在级配设计时，应采用体积法对级配进行换算修正，具体方法可参照附录A。

5.5.2 采用沥青浸渍法测试钢渣集料有效密度，然后计算出钢渣沥青混合料的最大理论相对密度，具体方法可参照附录B。

5.6 油石比确定
5.6.1 AC类和SMA类沥青混合料油石比可参照JTG F40-2004中的附录B和附录C规定进行确定。

5.6.2 Superpave类沥青混合料油石比可参照T/CHTS 10046-2021中的第4章进行确定。

5.7 室内性能检验
5.7.1 AC类和SMA类沥青混合料按照JTG F40-2004中B.7进行室内性能检验。

5.7.2 Superpave类沥青混合料按照T/CHTS 10046-2021中4.2.5进行室内性能检验。

5.7.3 按照JTG E42-2005中T 0348的试验方法，检验钢渣沥青混合料的体积稳定性，要求膨胀率不得超过1.5%。

5.8 其他要求
钢渣混合料生产配合比设计和生产配合比验证可参考JTG F40-2004中5.3和DB32/T 1087-2008中10.4的规定。

6 路面施工
6.1 一般规定
6.1.1 钢渣集料应覆盖堆放，料场地坪必须硬化，并具有良好的排水系统，避免材料被污染。

6.1.2 各类规格的钢渣集料应用墙体隔开，以免相互混杂。

6.2 混合料拌制
6.2.1 钢渣沥青混合料生产温度宜采用规范要求的上限值。

6.2.2 拌和时间由试拌确定，应使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为度。

钢渣沥青混合料拌和过程中，宜将集料干拌时间延长5 s～15 s，湿拌时间延长10 s～20 s。

6.3 混合料运输
6.3.1 采用水银温度计或数字显示插入式热电偶温度计检测混合料的出厂温度和运到现场温度。

插入深度要大于150 mm。

在运料卡车侧面中部设专用检测孔，孔口距车箱底面大于300 mm。

6.3.2 在运输过程中，运料车应用篷布覆盖，卸料过程中应保持继续覆盖，直到卸料结束，方可取走篷布。

6.3.3 宜采用“双层篷布+棉被”的覆盖方式，并将篷布覆盖至运料车侧翼板。

6.4 混合料摊铺与碾压
6.4.1 摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度，按中、下面层2 m/min～3 m/min、上面层2 m/min～4 m/min予以调整选择，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。

6.4.2 初压宜使用双钢轮振动压路机进行施工，宜碾压3遍以上。

6.5 其他要求
沥青路面其他施工工艺应符合JTG F40-2004中第5章的规定。

7 质量检查与验收
钢渣沥青路面施工过程中的质量管理应符合JTG F40-2004中第11章的规定。

附录A
（资料性）
体积换算方法
A.1 一般规定
体积换算方法是指在对两种密度差值比较大的集料进行配合比设计时，将混合料级配曲线的通过率理解为集料体积通过率，然后对两种集料密度差值进行体积与质量之间的换算。

A.2 换算方法
体积法换算思路为：①先假设钢渣与普通集料的密度相差不大，即两种集料在混合料中替换时所占的比重一样；②集料颗粒之间的相互作用是以毛体积（包含实体、开口空隙和闭口空隙）的形式进行填充，利用各种集料的毛体积相对密度按照设计配合比计算出每种集料在各种掺量下的质量分量；③根据第②步计算每种集料在各种掺量条件下的质量分量，计算得到每种集料换算之后的质量配合比，即试验所用的实际配合比。

体积法具体换算方法如表A.1所示。

表A.1体积法换算方法
附录B
（资料性）
沥青浸渍法
B.1 试验设备
钢勺、不锈钢容器、水中重法试验仪器、烘箱。

B.2 试验步骤
B.2.1 称取钢勺加容器的质量m1以及钢勺加容器在水中质量m2。

B.2.2 用钢勺将500 g～1000 g沥青混合料装入的容器中，准确称取装有钢勺以及沥青混合料的容器总质量m3。

B.2.3 将装有钢勺及沥青混合料的容器放入165 ℃（非改性沥青140 ℃）的烘箱中2 h去除水分，然后将相同沥青倒入容器中，沥青需没过集料，并充分搅拌排除气泡。

B.2.4 重新将装有钢勺及沥青混合料的容器放入165 ℃（非改性沥青140 ℃）的烘箱中，2 h后取出，每15 min进行搅拌，1 h后观察表面是否有气泡。

若无气泡，则取出冷却至室温。

B.2.5 称取装有钢勺、沥青及沥青混合料的容器总质量m4及水中质量m5。

B.2.6 计算沥青混合料最大理论相对密度γt。

(1)
γt=m3−m1
m4−m5−(m1−m2)−(m4−m3)/γa
式中：
γa ——沥青相对密度；
m1 ——钢勺加容器的质量；
m2 ——钢勺加容器在水中质量；
m3 ——钢勺以及沥青混合料的容器总质量；
m4 ——钢勺、沥青及沥青混合料的容器总质量；
m5 ——钢勺、沥青及沥青混合料的容器水中质量。