钢渣在沥青路面工程中的应用_薛永杰
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
到目前, 人们已经开发了多种有关钢渣综合利 用的途径, 主要包括冶金、建筑材料、农业利用、工程 应用等几个领域 。
图 1
2 钢铁领域中的应用
钢渣中含有相当数量的铁, 平均含量约为 25% 左右, 其中金属铁约占 10% 左右。我国有不少钢铁 厂家建立了处理钢渣的生产线, 负责加工处理及应 用现时生产的钢渣, 同时回收其中的金属铁。鞍钢用 无介质自磨及磁选的方法回收钢渣中的废钢铁含量 达 8% 。武钢从 1966 年开始开发钢渣山, 从中回收 了8. 5% 左右的废钢铁。我国还有很多厂家, 例如广 钢、包钢、南钢等均开始开发渣山, 建立钢渣生产线, 从中回收金属铁, 对加工好的钢渣加以有效利用。
氧化物、被侵蚀的炉衬料和补炉材料、金属炉料带入 的杂质和为调整钢渣性质而特意加入的造渣材料。
如: 石灰石、白云石、铁矿石、硅石等。钢渣基本呈黑 灰色, 外观像结块的水泥熟料 , 其中夹带一些 Fe 粒, 硬度大, 密度为 1 700～2 000 kg / m3。钢渣的主 要 化 学 成 分 有: CaO 、SiO 2、A l2 O3 、FeO 、Fe2O 3、 M gO 、M nO 、P 2O 5、f -CaO , 有的还含有 V 2O 5、T iO 2 等, 成分有较大范围的波动。钢渣的特点是 Fe 的氧 化物以 FeO 和 F e2O3 形式存在, 而以 F eO 为主, 总 量在 25% 以下。钢渣中一般均含有 P 2O 5, 其在钢渣 矿物形成中起重要作用, 首先, 它和 CaO、SiO 2 生成 活性较差的纳盖斯密特石( 7CaO P 2O 52SiO 2) 阻碍了 硅酸三钙的生成; 另外, P 的存在也会使硅酸三钙分
集料的使用, 经济与社会意义相当重大。 2004 年, 经过一冬一夏的考验, 且在交通量相
对较大, 超载重载车较多的情况下, 试验与观测结果 证明铺筑在武钢场内的钢渣试验段使用性能衰减并
不明显, 说明钢渣作为沥青混凝土集料在沥青路面 施工中使用是可行的。
国外建材科技 2005 年 第 26 卷 第 1 期
和综合利用具有良好的社会经济效益, 充分利用钢 渣不仅解决了堆积占地问题, 创造了良好的经济效 益, 而且还解决了环境污染问题。因此为了适应钢铁 工业的发展, 各产钢国都已经将钢渣利用的问题提 到了重要议事日程上。表 1 显示的是各国的钢渣产 率和利用率情况。
表 1 发达国家钢渣产率和利用率情况
国家
的研究与应用》课题组的委托, 在武钢冶金渣公司的 厂道上进行试验段的铺筑工作。试验段全长 230 m , 路面宽度为 6. 5 m , 施工总面积为 1 495 m 2。试验段 选用破碎过的钢渣作为集料材料, 分 2 层进行试验 段铺筑工作: 中面层为 AC-20I 型钢渣沥青混凝土, 最佳油石比为 5. 5% ; 上面层为 AC-10I 型钢渣沥青 混凝土, 最佳油石比为 6. 2% 。从混合料的生产情况 来看, 拌制的混合料乌黑发亮, 油膜均匀, 碾压成型 后外观与碎石沥青混合料基本无区别。从该试验段
国外建材科技 2005 年 第 26 卷 第 1 期
钢渣在沥青路面工程中的应用
薛永杰1 吴少鹏1 陈向明2 刘小明1 ( 1. 武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室; 2. 武汉钢铁集团冶金渣有限责任公司)
摘 要: 介绍 了国内对钢渣的 2 种 成熟用法, 重点介绍了钢渣 在湖北省沥 青路面工 程中的新应 用, 目 的是探索与
澳大利亚 加拿大 德国 日本 美国
钢渣
产率/ ( kg ·t- 1 )
1 35 ～18 7 1 03 ～25 0 1 03 ～18 0 96 ～15 5 70 ～17 0
利用率/ %
80 ～10 0 40 ～10 0
96 90 ～10 0 60 ～10 0
wenku.baidu.com
1 钢渣的物理特性
钢渣主要是金属炉料中各元素被氧化后生成的
·2·
图 2 钢渣三年存放之后经小破碎 系统生产出的级配渣
4. 1 宝钢公司钢渣应用范例 为了变废为宝, 使资源得以综合利用, 近几年,
上海的各钢铁公司均建立了钢渣处理工艺线, 对钢 渣沥青混凝土进行了大量的试验研究, 并且在室内 试验成功的基础上, 于 1997 年 12 月在宝山杨行镇 富杨路铺筑了一条长为 2 422 m, 路幅宽 14 m 的钢 渣沥青混凝土试验段。面层采用 7 cm 厚的 LH -35 粗粒式钢渣沥青混凝土和 3 cm 厚的 L H-15 细粒钢 渣沥青混凝土的二层式路面结构。该路段成为我国
首条钢渣沥青混凝土路面。该路段的两旁是经济开
发区, 大型的载重卡车和集装箱车经常往来该路段, 实际上是对钢渣沥青混凝土路面的一种考验。通过
数年的使用, 钢渣沥青混凝土路面的路用性能经受 住了考验, 钢渣这种材料也因此而成为上海沥青混 凝土业的新的集料来源。
4. 2 武钢冶金渣公司应用范例 2002 年, 武钢冶金渣公司受《钢渣沥青混凝土
图 3 武钢渣公司与武汉理工大学共同 研制开发的钢渣沥青混凝土路面
4. 3 武黄公路应用范例 2003 年, 湖北省第一条高等级公路, 武黄公路
大修工程暨加铺沥青路面工程破土动工, 这为钢渣 第一次在高速公路实际工程中使用提供了难得的大
好机会。众所周知, 高速公路沥青路面表层是磨耗 层, 对沥青表层混凝土的抗滑以及耐磨的性能要求 很高。而以成功使用的钢渣 AC-10 型沥青混凝土来 说, 由于其属于密级配沥青混凝土, 抗滑与耐磨性能 均无法满足高速公路沥青路面的要求, 因此必须设 计其他的适合在高速公路沥青路面表层中使用的钢
渣沥青混凝土类型。
在武黄大修工程中, 采用破碎钢渣以及 SBS 改 性沥青( P G76-22) 作为原材料, 进行钢渣沥青混凝 土的应用研究并设计出 SM A-13 型沥青混合料的 配合比。在试验室各项指标满足甚至超出规范要求 的前提下, 在武黄高速公路豹獬段匝道处进行了钢 渣 SM A-13 沥青路面的铺筑, 钢渣 SM A 混合料的 施工特性与施工工艺具有自身的特点。与传统 AC 混合料不同, 在运输和摊铺过程中, 不会出现粗细集 料的离析; 与普通 SMA 混合料也有所不同, 既在运 输与摊铺过程中并不容易发生沥青结合料的析漏现 象。前者是因为纤维稳定剂的存在起了作用, 而后者 则主要是钢渣集料多孔, 在高沥青含量的 SM A 混 合料中比通常使用的集料如玄武岩更能吸附沥青, 而不至于出现析漏。钢渣 SMA 混合料的可压缩性 很小, 其压实特性和压实方法与传统 AC 混合料有 很大不同。由于钢渣在淬冷时各组分材料的收缩率
3 钢渣在基础建设领域中的应用
钢渣化学成分表明, 高碱度钢渣含有大量 C3S ( 硅酸三钙) , C2S( 硅酸二钙) 等活性物质, 具有很好 的水硬性, 水化后能产生一定的强度, 把它与一定量 的高炉水渣、锻烧石膏、水泥熟料及少量激发剂混合 球磨, 即可生产出钢渣水泥。以钢渣为主要成分, 加 入一定量的其他掺合料和适量石膏, 经磨细而制成 的水硬性胶凝材料, 称为钢渣水泥。生产钢渣水泥的 掺合料可用矿渣、沸石粉煤灰等。为了提高水泥的强 度, 有时加入重量不超过 20% 的硅酸盐水泥熟料。 根据加入掺合料的种类, 钢渣水泥可分为钢渣矿渣 水泥、钢渣浮石水泥和钢渣粉煤灰水泥等。钢渣水泥 的生产工艺简单, 由原料破碎、磁选、烘干、计量配 料、粉磨和包装等工序组成。目前国内生产的钢渣水 泥标号有 275, 325, 425 号几种, 可用于一般建筑的 砌筑抹面砂浆以及混凝土中。
路面使用近二年来, 路面表层基本平整, 表面粗 糙, 颗粒分布均匀。路面无拥包, 无膨胀拱起现象, 路 表面有一些因为施工而引起的微小裂纹, 并未出现 开裂、松散等路面病害现象, 并且表现出了良好的抗 滑特性以及优良的路用性能。
·1·
国外建材科技 2005 年 第 26 卷 第 1 期
国外较早采用从钢渣中回收废钢铁的做法。前 苏联马钢用机械破碎法处理钢渣, 从中回收了金属 铁, 他们的实践结果表明, 钢渣的破碎粒度越细, 回 收 的 金 属 量 就 越 多。 例 如 将 钢 渣 破 碎 到 300～ 100 mm 尺 度, 可以从中选出 6. 4% 的金属铁; 破碎 到 100～80 mm 尺度, 则可以回收 7. 6% 的金属铁; 破碎到 70～25 m m 尺 度, 则可以回收 金属铁量近 15% 。美国也进行了相似的做法, 每年从钢渣中回收 大量的废钢。日本磁力选矿将钢渣破碎和磁选, 每年 处理钢渣的量也相当大。可以说, 无论是国内还是国 外的大型钢铁厂, 面对生产出来的钢渣首先就是利 用破碎以及磁选技术回收钢渣中含有的大量的金属 铁以及废钢进行重新回炉冶炼。
应用钢渣水泥可配制 C10～C40 级混凝土, 分 别用于民用建筑的梁、板、楼梯、砌块等方面, 也可用 于工业建筑的设备基础、吊车梁等。这在国外具有悠 久的应用历史。我国八十年代发展速度明显, 目前有 2 种方式生产钢渣水泥, 拥有 50 多个钢渣水泥厂, 钢渣水泥生产己超过 50 万 t , 本溪、安阳、邯郸等地 都建有 50 万吨的钢渣水泥厂。钢渣作生产水泥原料 时, 由于钢渣含 有较多的 f -CaO, 水化时引起较大 的膨胀, 所以它不能完全代替水泥。
比较钢渣新的有效利用途径, 希望通过 在沥青路面工程中 的应用可以加大我国 对钢渣的应用领域 与应用水平的拓展 和提升, 从而从根本上 解决钢渣利用难的问题。
关键词: 钢渣; 集料; 沥青路面
钢渣是炼钢时所产生的废渣, 随着钢铁工业的 发展, 钢渣数量日益增多, 若废弃不利用将对环境造 成严重的污染。随着国际上在环保方面的日益重视, 变废为宝的研究途径也就显得极其重要。钢渣处理
4 钢渣在沥青路面工程中的应用
随着我国经济不断的发展, 高速公路建设事业 也迅猛的发展起来。特别是 90% 的高速公路路面结 构形式均采用沥青路面结构形式。虽然仅仅是近几 年才发展起来的一个新的面层混凝土类型, 但是发 展速度之快使得大量使用的天然集料以达到了供不 应求的状况。因此考虑钢渣作为沥青混凝土的替代 集料就提到了公路研究人员的研究日程上了。
解, 降低钢渣的活性。钢渣的矿物组成与钢渣的化学 成分有关, 特别是取决于钢渣的碱度( CaO 与 SiO2、 P 2O 5 的含量比) 。低碱度钢渣中主要成分为氧化铁, 并固溶有氧化锰、氧化钙; 在高碱度钢渣中主要为氧 化镁、氧化亚铁、氧化锰组成的固溶体。在钢渣矿物 组成中, 硅酸二钙和硅酸三钙的含量都比较高, 可以 保存较高的活性, 适于水泥生产。氧化镁在低碱度钢 渣中, 以镁蔷薇辉石矿物存在, 在高碱度钢渣中, 存 在于二价金属离子氧化物中, 不会引起安定性不良, 不会对钢渣生产水泥造成影响。但在不同碱度的钢 渣中, 均有游离氧化钙的存在, 它会分解, 导致体积 膨胀, 产生危害, 利用时应加以注意。
不同造成了钢渣在破碎后出现许多“死角”, 即沥青 很难到达这些地方与集料进行有效粘附, 这样的混 合料易出现沥青剥落现象, 从而使路面出现早期病 害; 同时由于钢渣中含有铁的 成分, 属于热的良导 体, 因此在运输的过程中混合料的温度下降较一般 混合料快,
导致现场混合料难以压实; 且钢渣空隙较多, 孔中留 有较多水分; 综合这 3 点, 混合料生产的时候应注意 适当延长集料加热混合料拌和的时间, 以减少上述 3 点对钢渣沥青路面摊铺、碾压的影响。
的使用效果来看, 路面表层基本平整, 有较好的构造 深度, 颗粒分布均匀。路面无拥包, 无膨胀拱起现象, 未出现开裂、松散等路面病害现象, 并且表现出了良 好的抗滑特性以及优良的路用性能。而且在通车后, 定期对试验段进行了观测, 特别在交通量较大, 雨水 较多或者是冰雪天气时观测路面使用状况, 一系列 的观测结果表明, 试验段的使用状况良好, 路面性能 稳定。钢渣沥青混凝土路面的铺筑取得了较为理想 的效果。而且对于钢渣在沥青路面中替代普通天然
图 1
2 钢铁领域中的应用
钢渣中含有相当数量的铁, 平均含量约为 25% 左右, 其中金属铁约占 10% 左右。我国有不少钢铁 厂家建立了处理钢渣的生产线, 负责加工处理及应 用现时生产的钢渣, 同时回收其中的金属铁。鞍钢用 无介质自磨及磁选的方法回收钢渣中的废钢铁含量 达 8% 。武钢从 1966 年开始开发钢渣山, 从中回收 了8. 5% 左右的废钢铁。我国还有很多厂家, 例如广 钢、包钢、南钢等均开始开发渣山, 建立钢渣生产线, 从中回收金属铁, 对加工好的钢渣加以有效利用。
氧化物、被侵蚀的炉衬料和补炉材料、金属炉料带入 的杂质和为调整钢渣性质而特意加入的造渣材料。
如: 石灰石、白云石、铁矿石、硅石等。钢渣基本呈黑 灰色, 外观像结块的水泥熟料 , 其中夹带一些 Fe 粒, 硬度大, 密度为 1 700～2 000 kg / m3。钢渣的主 要 化 学 成 分 有: CaO 、SiO 2、A l2 O3 、FeO 、Fe2O 3、 M gO 、M nO 、P 2O 5、f -CaO , 有的还含有 V 2O 5、T iO 2 等, 成分有较大范围的波动。钢渣的特点是 Fe 的氧 化物以 FeO 和 F e2O3 形式存在, 而以 F eO 为主, 总 量在 25% 以下。钢渣中一般均含有 P 2O 5, 其在钢渣 矿物形成中起重要作用, 首先, 它和 CaO、SiO 2 生成 活性较差的纳盖斯密特石( 7CaO P 2O 52SiO 2) 阻碍了 硅酸三钙的生成; 另外, P 的存在也会使硅酸三钙分
集料的使用, 经济与社会意义相当重大。 2004 年, 经过一冬一夏的考验, 且在交通量相
对较大, 超载重载车较多的情况下, 试验与观测结果 证明铺筑在武钢场内的钢渣试验段使用性能衰减并
不明显, 说明钢渣作为沥青混凝土集料在沥青路面 施工中使用是可行的。
国外建材科技 2005 年 第 26 卷 第 1 期
和综合利用具有良好的社会经济效益, 充分利用钢 渣不仅解决了堆积占地问题, 创造了良好的经济效 益, 而且还解决了环境污染问题。因此为了适应钢铁 工业的发展, 各产钢国都已经将钢渣利用的问题提 到了重要议事日程上。表 1 显示的是各国的钢渣产 率和利用率情况。
表 1 发达国家钢渣产率和利用率情况
国家
的研究与应用》课题组的委托, 在武钢冶金渣公司的 厂道上进行试验段的铺筑工作。试验段全长 230 m , 路面宽度为 6. 5 m , 施工总面积为 1 495 m 2。试验段 选用破碎过的钢渣作为集料材料, 分 2 层进行试验 段铺筑工作: 中面层为 AC-20I 型钢渣沥青混凝土, 最佳油石比为 5. 5% ; 上面层为 AC-10I 型钢渣沥青 混凝土, 最佳油石比为 6. 2% 。从混合料的生产情况 来看, 拌制的混合料乌黑发亮, 油膜均匀, 碾压成型 后外观与碎石沥青混合料基本无区别。从该试验段
国外建材科技 2005 年 第 26 卷 第 1 期
钢渣在沥青路面工程中的应用
薛永杰1 吴少鹏1 陈向明2 刘小明1 ( 1. 武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室; 2. 武汉钢铁集团冶金渣有限责任公司)
摘 要: 介绍 了国内对钢渣的 2 种 成熟用法, 重点介绍了钢渣 在湖北省沥 青路面工 程中的新应 用, 目 的是探索与
澳大利亚 加拿大 德国 日本 美国
钢渣
产率/ ( kg ·t- 1 )
1 35 ～18 7 1 03 ～25 0 1 03 ～18 0 96 ～15 5 70 ～17 0
利用率/ %
80 ～10 0 40 ～10 0
96 90 ～10 0 60 ～10 0
wenku.baidu.com
1 钢渣的物理特性
钢渣主要是金属炉料中各元素被氧化后生成的
·2·
图 2 钢渣三年存放之后经小破碎 系统生产出的级配渣
4. 1 宝钢公司钢渣应用范例 为了变废为宝, 使资源得以综合利用, 近几年,
上海的各钢铁公司均建立了钢渣处理工艺线, 对钢 渣沥青混凝土进行了大量的试验研究, 并且在室内 试验成功的基础上, 于 1997 年 12 月在宝山杨行镇 富杨路铺筑了一条长为 2 422 m, 路幅宽 14 m 的钢 渣沥青混凝土试验段。面层采用 7 cm 厚的 LH -35 粗粒式钢渣沥青混凝土和 3 cm 厚的 L H-15 细粒钢 渣沥青混凝土的二层式路面结构。该路段成为我国
首条钢渣沥青混凝土路面。该路段的两旁是经济开
发区, 大型的载重卡车和集装箱车经常往来该路段, 实际上是对钢渣沥青混凝土路面的一种考验。通过
数年的使用, 钢渣沥青混凝土路面的路用性能经受 住了考验, 钢渣这种材料也因此而成为上海沥青混 凝土业的新的集料来源。
4. 2 武钢冶金渣公司应用范例 2002 年, 武钢冶金渣公司受《钢渣沥青混凝土
图 3 武钢渣公司与武汉理工大学共同 研制开发的钢渣沥青混凝土路面
4. 3 武黄公路应用范例 2003 年, 湖北省第一条高等级公路, 武黄公路
大修工程暨加铺沥青路面工程破土动工, 这为钢渣 第一次在高速公路实际工程中使用提供了难得的大
好机会。众所周知, 高速公路沥青路面表层是磨耗 层, 对沥青表层混凝土的抗滑以及耐磨的性能要求 很高。而以成功使用的钢渣 AC-10 型沥青混凝土来 说, 由于其属于密级配沥青混凝土, 抗滑与耐磨性能 均无法满足高速公路沥青路面的要求, 因此必须设 计其他的适合在高速公路沥青路面表层中使用的钢
渣沥青混凝土类型。
在武黄大修工程中, 采用破碎钢渣以及 SBS 改 性沥青( P G76-22) 作为原材料, 进行钢渣沥青混凝 土的应用研究并设计出 SM A-13 型沥青混合料的 配合比。在试验室各项指标满足甚至超出规范要求 的前提下, 在武黄高速公路豹獬段匝道处进行了钢 渣 SM A-13 沥青路面的铺筑, 钢渣 SM A 混合料的 施工特性与施工工艺具有自身的特点。与传统 AC 混合料不同, 在运输和摊铺过程中, 不会出现粗细集 料的离析; 与普通 SMA 混合料也有所不同, 既在运 输与摊铺过程中并不容易发生沥青结合料的析漏现 象。前者是因为纤维稳定剂的存在起了作用, 而后者 则主要是钢渣集料多孔, 在高沥青含量的 SM A 混 合料中比通常使用的集料如玄武岩更能吸附沥青, 而不至于出现析漏。钢渣 SMA 混合料的可压缩性 很小, 其压实特性和压实方法与传统 AC 混合料有 很大不同。由于钢渣在淬冷时各组分材料的收缩率
3 钢渣在基础建设领域中的应用
钢渣化学成分表明, 高碱度钢渣含有大量 C3S ( 硅酸三钙) , C2S( 硅酸二钙) 等活性物质, 具有很好 的水硬性, 水化后能产生一定的强度, 把它与一定量 的高炉水渣、锻烧石膏、水泥熟料及少量激发剂混合 球磨, 即可生产出钢渣水泥。以钢渣为主要成分, 加 入一定量的其他掺合料和适量石膏, 经磨细而制成 的水硬性胶凝材料, 称为钢渣水泥。生产钢渣水泥的 掺合料可用矿渣、沸石粉煤灰等。为了提高水泥的强 度, 有时加入重量不超过 20% 的硅酸盐水泥熟料。 根据加入掺合料的种类, 钢渣水泥可分为钢渣矿渣 水泥、钢渣浮石水泥和钢渣粉煤灰水泥等。钢渣水泥 的生产工艺简单, 由原料破碎、磁选、烘干、计量配 料、粉磨和包装等工序组成。目前国内生产的钢渣水 泥标号有 275, 325, 425 号几种, 可用于一般建筑的 砌筑抹面砂浆以及混凝土中。
路面使用近二年来, 路面表层基本平整, 表面粗 糙, 颗粒分布均匀。路面无拥包, 无膨胀拱起现象, 路 表面有一些因为施工而引起的微小裂纹, 并未出现 开裂、松散等路面病害现象, 并且表现出了良好的抗 滑特性以及优良的路用性能。
·1·
国外建材科技 2005 年 第 26 卷 第 1 期
国外较早采用从钢渣中回收废钢铁的做法。前 苏联马钢用机械破碎法处理钢渣, 从中回收了金属 铁, 他们的实践结果表明, 钢渣的破碎粒度越细, 回 收 的 金 属 量 就 越 多。 例 如 将 钢 渣 破 碎 到 300～ 100 mm 尺 度, 可以从中选出 6. 4% 的金属铁; 破碎 到 100～80 mm 尺度, 则可以回收 7. 6% 的金属铁; 破碎到 70～25 m m 尺 度, 则可以回收 金属铁量近 15% 。美国也进行了相似的做法, 每年从钢渣中回收 大量的废钢。日本磁力选矿将钢渣破碎和磁选, 每年 处理钢渣的量也相当大。可以说, 无论是国内还是国 外的大型钢铁厂, 面对生产出来的钢渣首先就是利 用破碎以及磁选技术回收钢渣中含有的大量的金属 铁以及废钢进行重新回炉冶炼。
应用钢渣水泥可配制 C10～C40 级混凝土, 分 别用于民用建筑的梁、板、楼梯、砌块等方面, 也可用 于工业建筑的设备基础、吊车梁等。这在国外具有悠 久的应用历史。我国八十年代发展速度明显, 目前有 2 种方式生产钢渣水泥, 拥有 50 多个钢渣水泥厂, 钢渣水泥生产己超过 50 万 t , 本溪、安阳、邯郸等地 都建有 50 万吨的钢渣水泥厂。钢渣作生产水泥原料 时, 由于钢渣含 有较多的 f -CaO, 水化时引起较大 的膨胀, 所以它不能完全代替水泥。
比较钢渣新的有效利用途径, 希望通过 在沥青路面工程中 的应用可以加大我国 对钢渣的应用领域 与应用水平的拓展 和提升, 从而从根本上 解决钢渣利用难的问题。
关键词: 钢渣; 集料; 沥青路面
钢渣是炼钢时所产生的废渣, 随着钢铁工业的 发展, 钢渣数量日益增多, 若废弃不利用将对环境造 成严重的污染。随着国际上在环保方面的日益重视, 变废为宝的研究途径也就显得极其重要。钢渣处理
4 钢渣在沥青路面工程中的应用
随着我国经济不断的发展, 高速公路建设事业 也迅猛的发展起来。特别是 90% 的高速公路路面结 构形式均采用沥青路面结构形式。虽然仅仅是近几 年才发展起来的一个新的面层混凝土类型, 但是发 展速度之快使得大量使用的天然集料以达到了供不 应求的状况。因此考虑钢渣作为沥青混凝土的替代 集料就提到了公路研究人员的研究日程上了。
解, 降低钢渣的活性。钢渣的矿物组成与钢渣的化学 成分有关, 特别是取决于钢渣的碱度( CaO 与 SiO2、 P 2O 5 的含量比) 。低碱度钢渣中主要成分为氧化铁, 并固溶有氧化锰、氧化钙; 在高碱度钢渣中主要为氧 化镁、氧化亚铁、氧化锰组成的固溶体。在钢渣矿物 组成中, 硅酸二钙和硅酸三钙的含量都比较高, 可以 保存较高的活性, 适于水泥生产。氧化镁在低碱度钢 渣中, 以镁蔷薇辉石矿物存在, 在高碱度钢渣中, 存 在于二价金属离子氧化物中, 不会引起安定性不良, 不会对钢渣生产水泥造成影响。但在不同碱度的钢 渣中, 均有游离氧化钙的存在, 它会分解, 导致体积 膨胀, 产生危害, 利用时应加以注意。
不同造成了钢渣在破碎后出现许多“死角”, 即沥青 很难到达这些地方与集料进行有效粘附, 这样的混 合料易出现沥青剥落现象, 从而使路面出现早期病 害; 同时由于钢渣中含有铁的 成分, 属于热的良导 体, 因此在运输的过程中混合料的温度下降较一般 混合料快,
导致现场混合料难以压实; 且钢渣空隙较多, 孔中留 有较多水分; 综合这 3 点, 混合料生产的时候应注意 适当延长集料加热混合料拌和的时间, 以减少上述 3 点对钢渣沥青路面摊铺、碾压的影响。
的使用效果来看, 路面表层基本平整, 有较好的构造 深度, 颗粒分布均匀。路面无拥包, 无膨胀拱起现象, 未出现开裂、松散等路面病害现象, 并且表现出了良 好的抗滑特性以及优良的路用性能。而且在通车后, 定期对试验段进行了观测, 特别在交通量较大, 雨水 较多或者是冰雪天气时观测路面使用状况, 一系列 的观测结果表明, 试验段的使用状况良好, 路面性能 稳定。钢渣沥青混凝土路面的铺筑取得了较为理想 的效果。而且对于钢渣在沥青路面中替代普通天然