略析公路路基施工中钢渣的应用

钢渣在路面结构层中的应用摘要：本文依托国道109线惠农至黄渠桥段公路改扩建工程，选用宁夏建龙龙祥钢铁有限公司陈化1年以上的钢渣，完成前期室内研究工作，掌握建龙钢渣特性和钢渣SMA-13沥青混合料、水泥粉煤灰稳定钢渣碎石基层的配合比设计，为铺筑试验段积累一定经验，并为钢渣在路面结构层中的应用提供一定参考。

关键词：钢渣；钢渣SMA-13；水泥粉煤灰稳定钢渣碎石基层1、背景与意义1.1钢渣排放量大，亟需寻找规模化资源利用的有效途经2020年，我国粗钢产量为10.53亿吨，同比增长5.2%。

每产生1吨粗钢就会产生0.1～0.2吨的钢渣，因此在2020年年底，我国已产出约1.2亿吨钢渣。

目前我国钢渣的综合利用率仅为20%左右，全国钢渣累计堆存近10亿吨，大量钢渣的弃置堆积不仅占用了大量的土地，也对土壤、水资源、空气等造成了污染。

以石嘴山境内宁夏建龙龙祥钢铁有限公司为例，现每年的钢渣产量约100万吨，且综合利用率极低，现有钢渣堆场已基本堆满，企业面临钢渣无处堆场的窘境，亟需需求规模化利用的有效途径。

1.2公路建设量大，优质集料资源短缺，亟需寻求替代品随着我国公路建设的发展，公路工程对天然原材料的需求量与日俱增，特别是我国环保政策的收紧，公路建设所需的优质集料供应短缺问题逐渐凸显，且价格激增，严重影响了工程质量与进度。

钢渣的综合利用不仅可以将其变废为宝，提高资源的利用率，降低企业运行成本，同时可以有效缓解钢渣造成的环境污染问题，对冶金行业的高质量发展具有重要意义。

1.3钢渣的技术特点钢渣具有出色的物理力学性质，利用其物理特性开发出的综合利用技术与产品已成为钢渣综合利用最主要的途径。

总体来说，它的主要物理特性集中表现在以下几个方面：（1）)良好的棱角性：钢渣经破碎、筛分、磁选处理后，颗粒多呈不规则状，具有良好的内摩擦嵌挤力，而内摩擦嵌挤力是评判道材、集料适用性的重要依据；（2）密实度高：钢渣中富含铁，其压缩孔隙结构使其成为一种较为密实的材料，堆密度BD超过1900kg/m3，大于大部分天然砂石，比重大确保了钢渣作为路面材料或者混凝土掺合料的抗碾压强度和有效耐久性；（3）磨光值较高，PSV 值位于55-60之间，能提供好的抗滑路面，保证车辆舒适安全行驶；（4）黏附性好：且颗粒级配形状好，呈碱性，表面多孔收缩性小，与沥青有良好的黏附性；经过多批次实测，钢渣的吸水率较大，一般大于2%。

浅谈钢渣填筑路基施工技术【摘要】本文对公路工程中利用钢渣做为路基填料施工作了详细的分析，有针对性地对施工的各个环节提出了有效控制施工质量的方法和措施。

利用炼钢的废渣作为筑路材料，既为企业持续生产提供了储渣、储灰场地，避免渣灰弃置带来的征用土地、污染环境，同时又解决了路基填料问题。

【关键词】路基；钢渣1.钢渣做为路基填料的理论依据钢渣是炼钢过程排出的熔渣，主要来自于为炼钢工艺需要而加入的造渣材料(如石灰石、白云石、硅石等)、金属炉料中各元素氧化产生的氧化物、被侵蚀的炉衬材料、金属炉料带入的杂质等。

1.1钢渣作为公路路基填料的理论基础在《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）中第15页，第5.1.4. 3条规定“钢渣、粉煤灰等材料，可以作路堤填料……”。

1.2钢渣作为公路路基填料有其自身的特点钢渣材料具有良好的颗粒级配和工程填筑特性，其化学成份和力学特性有利于路堤强度和稳定性的提高，颗粒组成决定了其具有足够的水稳定性。

（1）钢渣内的CaO 吸收一定水份，与水发生化学反应生成Ca(OH)2，并与其中的铁、铝等氧化物发生化学反应生成强度很高的水化物，从而使路堤硬化，形成强度较高的板体，其变形模量远大于原地基土，从而大大提高路堤强度。

（2）钢渣路堤材料由于吸水后自身硬化，使松散材料产生一定的“内聚力”和“侧限作用”。

另外，钢渣具有较高的内磨擦角，可增强土体抗剪强度，提高路堤体的抗滑稳定性。

（3）钢渣属良好的渗水材料，地下水长期渗泡或水位浮动，造成的含水量变化，对路堤强度和变形影响很少，因而具有很好的水稳定性。

（4）排水固结，钢渣属渗水材料，可作为路基以下及两侧原地基压缩固结时的良好排水通道，进而促使土体固结。

（5）钢渣的强度。

钢渣的力学强度一般很高，饱水状态极限抗压强度高达77.3MPa，软化系数为0.94，相当于3级石料标准。

（6）钢渣的压碎值。

按照中华人民共和国行业标准JTJ058-2000《公路主程集料试验规程》，采用沥青路面标准，进行钢渣压碎值试验，测得钢渣压碎值变化范围为6%～12%，一般认为集料的压碎值指标低于12%时，集料的强度高，坚固性好，弹性模量高。

钢渣砌筑水泥在城市道路养护中的应用案例分析随着城市化进程的快速发展，城市道路的养护成为了不可忽视的重要环节。

而在城市道路养护中，钢渣砌筑水泥作为一种新型的建材，在其应用中具有独特的优势。

本文将通过对几个城市道路中钢渣砌筑水泥的应用案例进行分析，来探讨其在道路养护中的实际效果。

首先，钢渣砌筑水泥在城市道路养护中的应用案例之一是渗水问题的解决。

城市道路在长时间使用后，往往会出现裂缝和坑洼，而这些不仅影响了行车的舒适性，还会带来积水和渗水等问题。

钢渣砌筑水泥具有较好的抗渗性能，可以有效地解决这个问题。

在某城市的道路养护中，使用钢渣砌筑水泥对道路进行修补和重新铺设，结果显示渗水问题得到了有效地解决，道路表面形成了一个均匀的、光滑的水泥层，进而提升了道路的车辆通行能力和行驶的安全性。

其次，钢渣砌筑水泥在城市道路养护中的应用案例之二是抗裂性能的提升。

城市道路在使用过程中，常常由于施工不当或者长时间的使用而出现裂缝，进而导致道路的损坏和安全隐患。

而钢渣砌筑水泥具有较好的抗裂性能，可以有效地提升道路的耐久性和稳定性。

在某城市的道路养护中，使用钢渣砌筑水泥对道路进行了重新修补，在修补后的道路上，长时间使用后无出现任何裂缝，显示了钢渣砌筑水泥在抗裂性能上的良好表现。

另外，钢渣砌筑水泥在城市道路养护中的应用案例之三是环保性能的体现。

城市道路的养护过程中，对材料的环保性能有较高要求。

而钢渣砌筑水泥作为一种新型的建材，由于采用了废钢渣等工业废弃物进行制造，不仅降低了对自然资源的消耗，还有效地减少了对环境的污染。

在某城市的道路养护工程中，使用钢渣砌筑水泥对道路进行了重新铺设和修补，不仅道路得到了有效的修复，而且对环境没有造成任何污染，体现了钢渣砌筑水泥的环保性能。

最后，钢渣砌筑水泥在城市道路养护中的应用案例之四是经济效益的提高。

城市道路的养护工程一般需要大量的资金投入，而钢渣砌筑水泥由于其材料成本相对较低，可以显著地降低养护工程的总体成本。

钢渣在建筑工程回填中的应用技术一、钢渣的特点钢渣是一种由炼钢过程中的渣浆通过冷却凝固而形成的废弃物。

钢渣具有以下几个特点：1. 坚固耐久：钢渣具有坚固的特点，耐久性好，不易变形。

2. 无毒无害：钢渣主要由氧化铁和氧化钙组成，无毒无害，对环境无污染。

3. 质轻：钢渣比较轻，密度相对较小，可以减轻基础承载压力。

4. 抗压强度高：钢渣经过冷却后具有较高的抗压强度，适合用作回填材料。

以上特点使得钢渣成为一种理想的建筑回填材料。

接下来将介绍钢渣在建筑工程回填中的应用技术。

二、钢渣的应用技术1. 地基回填钢渣可以作为地基回填材料，填充至地基下部，以提高地基的承载能力和稳定性。

在使用钢渣进行地基回填时，通常需要进行以下工艺步骤：（1）准备工作：清理地基表面杂物和尘土，确保地基表面清洁。

（2）填筑工艺：将钢渣均匀地铺设在地基上，逐层进行填筑，每层厚度一般不宜超过30厘米。

填筑时需注意夯实，以确保填充物的均匀性和紧密性。

（3）表层处理：在填筑完毕后，需进行表层处理，例如覆盖一层砂石或者地膜，以减少钢渣表面的暴露和保护填充层。

2. 土石方工程钢渣也可以作为土石方工程的填充材料，用于填筑路基、坡护、排水沟等。

在土石方工程中，使用钢渣填充还可以减轻工程重量，降低土地沉降。

3. 砖混结构回填在砖混结构回填中，钢渣可以被用作骨料或补充材料，用于填充墙体内部或构件空腔，以提高墙体的抗压强度和减轻重量。

钢渣还可以提高墙体的隔声和保温效果。

4. 绿化工程钢渣可以作为绿化工程的填充材料，用于填充植物栽培的土壤中，以改善土壤肥力和透气性。

钢渣还具有较好的保水性能，有助于植物的生长生长。

5. 环境治理在环境治理中，钢渣可以被用作污染土壤的修复材料，通过填充和固化的方式，降低土壤的污染浓度，达到土壤修复的目的。

1. 资源再利用使用钢渣作为建筑回填材料，可以有效地实现建筑废弃物的资源化利用，减少对原生资源的消耗，降低矿产开采的压力。

2. 环保可持续钢渣作为废弃物资源，通过回收和再利用，有助于降低环境污染，减少建筑垃圾的倾倒，对环保和可持续发展具有积极的意义。

钢渣桩在软土路基处理中的应用一、概述在路基施工中，经常遇到荷塘、池塘、稻田常年积水的浅水区域形成的软土路基地段，给工程设计、施工等带来了不少困扰。

为有效解决软土路基因素造成的路基质量问题，经过大量的工程实践，目前已经积累了不少富有成效的软基处理经验，其中，钢渣桩作为一种环保、经济、安全及实用的处理方法得到了较为广泛的应用。

本文主要对钢渣桩的加固软土机理、工程特征、设计计算及应用进行简单的论述。

二、钢渣桩加固软土机理钢渣桩加固地基是利用制桩过程中对桩周土的振密、挤压和桩体材料的吸水、膨胀以及与桩周土的离子交换、硬凝反应等作用,改善桩周土的物理力学性质,并与桩周土一起共同构成复合地基。

(一) 钢渣材料的水化反应钢渣内的CaO 吸收一定水份，与水发生化学反应生成Ca(OH)2，并与其中的铁、铝等氧化物发生化学反应生成强度很高的水化物，从而使土体硬化，形成强度较高的板体，其变形模量远大于原地基土，从而大大提高地基强度。

(二) 柱桩作用在钢渣桩刚打入土中,水化反应尚未进行时,因为钢渣的透水系数较大,就类似于碎石桩的作用。

在施工过程中,因为机械的振动、挤压的作用,软土地基中产生了超静水压力,水就会通过钢渣桩排出,从而缩短了孔隙水的渗透渗出路径,加快了软土的固结速度。

(三) 成孔挤密作用钢渣桩施工时由于钢管在振动下沉过程中产生排土作用，使桩周土得到挤密，孔隙减小，密实度增大，桩周围的土体受到脱水、挤密，并发生固结作用。

(四) 置换作用因为钢渣取代了相同体积的原状软土,桩土共同承受上部荷载时,就会泛起应力向钢渣桩集中现象,使得桩体附近土体承受应力减小,从而加固土体的沉降也就相应地减小。

(五) 加筋作用因钢渣的抗剪强度高,从而进提高了复合地基的抗剪强度,钢渣桩起到了加筋作用，可有效地防止地基产生滑移破坏，提高了地基的稳定性。

(六) 排水作用钢渣的渗透系数约为10－3－10－4cm/s,与细砂相当，比软土的渗透系数大数百倍。

略议钢渣沥青混凝土的应用我国钢铁事业发展迅速，炼钢量巨大的同时也产生了大量的废料钢渣，对于这些副产品的利用率并不是很高，存在大量堆积浪费现象。

就这一现状，目前已有大量针对于钢渣再利用的成熟研究，在我国大力发展的基础建设事业中，也逐渐有钢渣这一材料参与进来。

我国交通事业发达，道路工程中應用最广泛的建材就是混凝土，而骨料的开采工序复杂且不利环保，因而也有研究考虑使用钢渣代替粗骨料或生产强度符合要求的钢渣混凝土，从而在满足安全的要求下降低道路工程建设的费用。

1 钢渣沥青混凝土钢渣是残留的助溶剂在炼钢过程中与氧化物烧结并与铁元素反应形成。

高碱度的钢渣含有大量的活性物质，水硬性很好，将它与一定量的掺和料一起混合球磨可以生产处钢渣水泥，可配置C10～C40级混凝土，用于民用建筑建筑的梁、板、楼梯等，也可以用于工业建筑的设备基础等。

但由于钢渣含有较多的f-CaO，水化后产生膨胀，效果相较于水泥差，故不能完全替代水泥。

而未经细磨的钢渣具有微观孔结构明显的优点，在与沥青接触时，沥青渗入钢渣微孔中，接触面积更大，形成结构沥青，极大提高沥青与钢渣的粘结强度，因而钢渣多作为骨料应用于沥青混凝土中。

钢渣沥青混凝土的施工工艺与常规沥青混凝土无异。

钢渣原材料经破碎、加工、分级、除尘后，通过钢渣沥青混凝土组成设计，添加沥青、填料等拌合，运输至施工现场，通过机械摊铺与碾压即可成行。

钢渣沥青混凝土材料有很多优势：①价格低廉。

钢渣作为废弃物，成本价格低。

②耐磨性能好。

钢渣中含有单质铁等金属元素。

③棱角性能复杂。

钢渣具有不规则的形状，作为骨料应用时可形成骨架嵌挤型结构。

④粘附性能。

钢渣与沥青粘结界面不易受到水的侵害。

2 发展历史国外很早就有关于钢渣沥青混凝土的研究。

上个世纪，美国矿渣协会就提出“钢渣有很高的抗磨性可作公路路面”这一设想；日本将设想付诸于应用，通过工程实践证实道路施工可以使用钢渣，且表面质量完全没有因钢渣膨胀性而出现异常；前苏联通过检测发现钢渣的胶结作用使得道路质量良好，连续使用五六年都不用修理。

钢渣对道路水泥力学性能的影响分析钢渣作为一种常见的工业废料，广泛应用于道路水泥材料的生产过程中。

然而，钢渣对道路水泥的力学性能有着重要的影响。

本文将分析钢渣对道路水泥力学性能的影响，并探讨相关的研究成果。

首先，钢渣的添加能够提高道路水泥的强度和耐久性。

多项研究表明，钢渣的添加能够增强水泥的抗压强度和抗拉强度。

这是由于钢渣中含有具有活性的硅酸盐和铝酸盐成分，这些成分能够与水泥中的水合物发生反应，形成更加坚固的结晶相，提高水泥的强度。

此外，钢渣中的硅酸盐还能够填充水泥基体中的孔隙，提高水泥的致密性和耐久性，减少水泥的渗水率和开裂倾向。

其次，钢渣的添加对短期和长期抗裂性能也有着显著影响。

钢渣中的硅酸盐和铝酸盐成分能够填充水泥基体中的微裂纹，改善水泥的抗裂性能。

研究发现，钢渣的添加能够降低水泥基体的收缩性，减少内部应力的集中，从而减少裂缝的产生和扩展。

此外，钢渣还能够提供更好的界面粘结性能，增加水泥基体与骨料之间的粘结强度，进一步提高抗裂性能。

另外，钢渣的添加对道路水泥的稳定性和抗磨性也有重要作用。

钢渣中的细粒料能够填充水泥基体中的孔隙，提高道路水泥的稳定性。

研究发现，钢渣的添加能够减少水泥基体中的空隙率，提高材料的密实度和稳定性，减少材料的沉降和变形。

此外，钢渣中的矿物颗粒能够增加材料的硬度和抗磨性，延长材料的使用寿命。

然而，钢渣添加量的选取和水泥基体配比的合理调整也十分重要。

过量的钢渣添加可能导致水泥基体中的孔隙率增加，从而降低材料的强度和耐久性。

研究表明，当钢渣掺量超过一定比例时，材料的强度和耐久性会出现下降。

因此，需要根据具体工程要求和材料特性进行合理的配比控制，以充分发挥钢渣对水泥力学性能的积极作用。

在实际工程应用中，需要考虑到环境因素对钢渣对道路水泥力学性能的影响。

例如，温度变化、湿度变化以及盐碱腐蚀等因素都可能对钢渣添加材料的性能产生影响。

因此，在选择钢渣添加材料时需要综合考虑工程环境条件和冻融循环等因素，以确保道路水泥材料的力学性能能够满足实际使用要求。

钢渣在沥青路面面层中的应用
钢渣是指由冶炼、熔解等过程中生产的钢的剩余物质，它的颗粒
状和尺寸多样，种类也比较多。

常用作建筑材料的钢渣又有很多种，
比如熔铁渣，高碳渣，铁渣，低碳渣，钢锭渣和准钢渣等。

在沥青路面施工中，沥青是最主要的填料材料，而钢渣又是一种
经济高效的填料材料。

钢渣的特性优势使它在沥青路面层中有着重要
的应用，是沥青路面施工质量提升的重要因素之一，具有十分广泛的
用途。

首先，当用钢渣作为填料材料时，由于它的多孔性结构，可以明
显改善当地道路的抗冻能力和耐冲蚀性，延长路面表面的使用寿命。

其次，钢渣可以直接覆盖路面表面，从而节约用料，省时省力，同时
钢渣的特殊粒径也利于增强路面的æｐ值。

此外，钢渣的颗粒状和尺
寸多样还可以吸附大量的水分，增加了路面的弹性，提高了抗滑性能。

最后，钢渣可以显著减少路面表面破损和裂解的可能性，增强沥
青路面的抗力。

此外，由于钢渣易于吸热，还可以作为路面热熔剂，
让路面的热处理过程变得更加顺畅，从而达到优质的热处理效果。

由此可见，钢渣在沥青路面面层中是一种重要的用料材料，具有
改善路面的抗冻能力，耐冲蚀性，节约用料，减少路面水泥的使用量，延长使用寿命，提高抗滑性能等优点，无疑可以更好地满足人们使用
沥青路面时的安全和舒适性。

因此，在安全和舒适方面，沥青路面应
尽快采用钢渣作为用料材料，为人们提供安全高效的交通环境。

钢渣沥青混凝土在公路工程中的应用研究曾艳丽、简春风、陈杰、徐先进、时丕森、万阳中国葛洲坝集团建设工程有限公司摘要：从钢渣沥青混凝土的应用优势和研究现状出发，结合工程案例展开对钢渣沥青混凝土在公路工程中的应用研究，分析钢渣沥青混凝土相对于普通沥青混凝土应用的优缺点，并对钢渣沥青混凝土的应用作出展望。

关键词：钢渣沥青混凝土；公路工程；应用钢渣是冶金工业中产生的废渣，其再利用的研究意义就显得尤为重要，钢渣作为粗骨料在公路工程中的应用便是一个很好的发展方向。

钢渣的矿物组成不尽相同，其影响因素在于钢渣本身的化学成分及碱度⑴,这也是钢渣作为钢渣沥青混凝土粗骨料表现出较好热稳定性、抗耐磨性等特性的一个物理保证。

1国内外研究现状国外对钢渣沥青混凝土的应用最早出现在20世纪60年代末，也对其应用做了大量研究。

Stock发现钢渣沥青混凝土路面的抗滑性能得益于钢渣粗糙的表面物。

Perviz Ahmedzadet通过实验发现了钢渣作为粗骨料可以有效提高沥青混凝土的机械性能間。

国内对钢渣在沥青混凝土中的应用研究起步稍晚，但发展比较迅速，主要集中在钢渣在不同沥青混凝土路面结构形式中的应用⑷。

吴少鹏同通过对比研究发现钢渣作为SMA混合料的粗骨料相对于玄武岩的高温性能和低温抗开裂性能均得到了改善。

李灿华、魏嶺冏等人对三条服役八年后的钢渣沥青混凝土路用性能做了跟踪监测，发现其抗滑能力衰减度比同类型的石灰石路面小，且表现出良好的耐久性。

总体而言，随着我国的环保要求越来越高，天然石材资源开发控制越来越严格，钢渣沥青混凝土技术的应用将会成为发展的重要方向之一。

2钢渣沥青混凝土应用优势钢渣作为沥青混凝土的粗骨料在混合料中起到支撑骨架的作用，相比于其他普通沥青混凝土，表现出良好的粘附性、热稳定性等特性M，6］。

2.1良好的黏附性能和抗水性钢渣表面较多空隙，钢渣的吸水率不到2%,且颗粒级配形状好，增大了钢渣与沥青之间的接触面积，使得钢渣与沥青具有更好的粘附性。

钢厂废渣，并非垃圾无用之物，它可以发挥不少的作用。

下面，我们将一一从这些角度来分析。

一、钢厂废渣的成分钢厂废渣通常由两种：生铁渣和钢渣，其中生铁渣中含有较多的硅、锰等金属成分，而钢渣较富含二氧化钙、铝氧化物等氧化物。

二、钢厂废渣的用途1、用于道路建设：钢厂渣可以作为路基材料、高速公路防护墙、石子和铺面涂料辅助材料。

例如，在许多施工成本高的地方，道路建设者可以使用钢厂废渣，这是一个更经济的选择，而且可以创造一条更好的道路表面。

2、用于水泥生产：钢厂废渣可以被添加到水泥中，只需添加少量就可以改善水泥的特性、强度和储存时间。

钢厂废渣可以替代一部分水泥的成分，从而降低生产成本，还可以使生产更加环保。

3、用于冶金过程：钢厂废渣可以被添加到冶金炉中，这样可以减少熔铁时的炭消耗，并提高冶炼效率。

这是一个非常重要的应用，因为它可以减少能源消耗，同时减少产生的废料量。

4、土壤改良剂：钢厂废渣在农业中具有优越的应用价值。

它可以在土地中作为改良剂，将土地中的氮、磷、钾等元素含量提高，从而增加土壤肥力和农作物产量。

三、钢厂废渣的重要性钢厂废渣的应用，在资源利用、环保和经济效益方面都具有重要意义。

合理利用钢厂废渣，不仅可以节约资源，也减少了废物排放，同时也能够帮助企业减少生产成本。

四、未来的展望随着钢铁产业的不断高速发展，越来越多的钢厂废渣需要得到合理的处理和利用。

未来，应将钢厂废渣的技术研究和应用推广工作，尽早实现钢厂废渣的资源化和循环利用，进一步提高废弃物资源化利用效率，维护生态环境，实现可持续发展。

也应当引导和支持更多的企业和机构参与到钢厂废渣的资源化利用，通过科技创新来降低生产成本，提高钢厂废渣的应用效果，使之更好地服务于国家的环保事业。