CN111441210A - 一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，包括将钢渣应用到路基土处治、基层结构（无机稳定类钢渣混合料）、面层结构（钢渣沥青混凝土）之中。首先是将钢渣加入到路基土中的应用，确定钢渣的掺入率，测试路基土的压实度和抗剪强度指标。接着是将钢渣加入到基层结构中的应用，确定钢渣的掺入率和最大粒径，测试钢渣的浸水膨胀率和压碎值，通过试验确定钢渣混合料的最佳含水率和最大干密度。最后是将钢渣加入路面面层中的应用，形成高强度的钢渣沥青混凝土结构。本发明首次提出了在路面设计过程中将钢渣同时应用到路基、基层、面层之中，是对钢渣资源在路面设计过程中的最大化利用，为钢渣路面结构的深入开发打下了重要的基础。

Description

一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法
技术领域
本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法。
背景技术
我国当前每年新增道路15万公里，其中高速公路约7000公里；公路建设每年消耗砂石料10亿吨，环境负荷大；优质天然集料面临供需矛盾；石灰岩等优质石料的储量按照目前的消耗速度，只够维持生产建设至多20年；届时石灰石将是比煤炭更为宝贵的资源。我国钢渣产量占原钢产量的13%以上，我国的钢产量占全球钢产量的50%，已连续多年位居世界第一，每年排放钢渣超过1亿吨，累计堆存量超过10亿吨；钢渣价格低廉，且具有优异耐磨性能：钢渣中含有一定数量的金属元素，包括单质铁等；钢渣被大量堆放于露天场地，长期堆积不仅对水体、大气等造成严重污染，也给钢铁企业的可持续发展造成了障碍，将钢渣循环利用到道路建设中，对于环境保护和资源综合利用具有显著意义。20世纪70年代美日等发达国家率先研究了钢渣的回收与利用，开发了回炉炼钢、土壤改良、道路建设等多种再利用途径。目前西方发达国家已实现了钢渣的高效利用，道路建设是钢渣利用的一条主要途径，欧洲约有39%~62%的钢渣用于道路建设，英国这一比例高达98%。而我国用于道路建设的钢渣不足2%，离发达国家还有很大差距。
钢渣具有耐磨、抗滑、高碱性等特征，利用钢渣制备沥青混凝土，可以改善沥青混凝土的耐磨、抗滑、抗水损害等性能；同时可以有效减少对天然集料的开采，并消除钢渣长期堆放产生的环境危害。但钢渣沥青混凝土的发展仍然面临许多问题，多孔结构导致沥青用量高、热耗大，增加制备成本；钢渣体积稳定性不良，导致沥青混凝土的耐久性能有待改善。
发明内容
本发明的目的是提高钢渣在道路工程中的利用率，有效利用钢渣资源，提供一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法。
为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，包括如下步骤：
步骤1：加入钢渣到路基土之中，确定钢渣的掺入率，测试路基土的压实度和抗剪强度指标；
步骤2：加入钢渣到基层结构当中，确定钢渣的掺入率和最大粒径，测试钢渣的浸水膨胀率和压碎值，通过试验确定钢渣混合料的最佳含水率和最大干密度；
步骤3：将钢渣加入当路面面层中，形成高强度的钢渣沥青混凝土结构；
步骤4：对全路幅应用钢渣修筑公路段进行性能评价。
作为本发明的优选，步骤1所采用的钢渣为高碱度钢渣，保证结合料的强度性能，要求钢渣具有良好的水稳定性和体积安定性。
作为本发明的优选，步骤2中采用钢渣粉加筋到水泥稳定碎石中，形成高强度的钢渣水泥稳定碎石。
作为本发明的优选，步骤3采用钢渣粗集料（＞4.75mm或者2.36mm）与天然细集料（＜4.75mm或者2.36mm）按体积复配的方案，确定最佳沥青用量，形成高强度的钢渣沥青混凝土。
作为本发明的优选，步骤3中对钢渣进行陈化处理后再进行沥青混合料的拌制，拌合时充分搅拌均匀。
作为本发明的优选，步骤4中对钢渣沥青路面取样进行低温抗裂试验（低温小梁弯曲试验），高温性能试验（车辙试验），水稳定性试验（浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验）。测试其路用基本力学性能。
作为本发明的优选，根据钢渣在路面不同结构层的粒径要求，将钢渣集料进行筛分，测的不同粒径钢渣的干重、水中重和表干重，得到不同粒径钢渣集料的毛体积相对密度、表观相对密度和吸水率。
作为本发明的优选，所述的在基层中掺入钢渣，钢渣的最大粒径不超过碎石的最大粒径。
作为本发明的优选，所述的钢渣水泥稳定碎石，进行不同水泥掺量、不同碎石级配以及不同钢渣粒径下的混合料重型击实试验，获得混合料的最佳含水率和最大干密度。
有益效果：
1、本发明提出了一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，打破了将钢渣只应用到面层或者基层某一层位的观念限制，有效提高了钢渣的利用效率，对于节约资源和保护环境都有积极的作用。
2、三个层位都采用同样的钢渣材料，在设计时统一处理后即可用于面层基层路基的材料配比。
3、钢渣应用于道路土、沥青结合料、水泥混凝土材料中，起到加筋作用，提高了结构强度和使用性能。
附图说明
图1为本发明的全钢渣沥青路面结构布置图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本设计方法，本实施例在以本设计方法技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本设计方法而不用于限制本设计方法的范围。
如图1所示，图中钢渣沥青混凝土AC-13，AC-20，AC-25根据《公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004》5.3节进行配合比设计。
本发明公开了一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，包括如下步骤：
步骤1：测定钢渣的膨胀率和压碎值。
步骤2：加入钢渣到路基土之中，测试路基土的压实度和抗剪强度指标，确定钢渣的最佳掺入率范围。
步骤3：加入钢渣到基层结构当中，确定钢渣的掺入率和最大粒径，测试钢渣的浸水膨胀率和压碎值，通过试验确定钢渣混合料的最佳含水率和最大干密度；
步骤4：采用钢渣粗集料（＞4.75mm或者2.36mm）与天然细集料（＜4.75mm或者2.36mm）按体积复配的方案，确定最佳沥青用量，形成高强度的钢渣沥青混凝土形成高强度的钢渣沥青混凝土结构；
步骤5：对全路幅应用钢渣修筑公路段进行高温低温性能评价。
其中，步骤1所采用的钢渣为高碱度钢渣，保证结合料的强度性能，要求钢渣具有良好的水稳定性和体积安定性。
步骤2中采用钢渣粉加筋到水泥稳定碎石中，形成高强度的钢渣水泥稳定碎石。
步骤4中对钢渣进行陈化处理后再进行沥青混合料的拌制。
步骤5中对钢渣沥青路面取样进行低温抗裂试验（低温小梁弯曲试验），高温性能试验（车辙试验），水稳定性试验（浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验）。
根据钢渣在路面不同结构层的粒径要求，将钢渣集料进行筛分，测的不同粒径钢渣的干重、水中重和表干重，得到不同粒径钢渣集料的毛体积相对密度、表观相对密度和吸水率。
在基层中掺入钢渣，钢渣的最大粒径不超过碎石的最大粒径。
钢渣水泥稳定碎石，进行不同水泥掺量、不同碎石级配以及不同钢渣粒径下的混合料重型击实试验，获得混合料的最佳含水率和最大干密度。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：加入钢渣到路基土之中，确定钢渣的掺入率，测试路基土的压实度和抗剪强度指标；
步骤2：加入钢渣到基层结构当中，确定钢渣的掺入率和最大粒径，测试钢渣的浸水膨胀率和压碎值，通过试验确定钢渣混合料的最佳含水率和最大干密度；
步骤3：将钢渣加入当路面面层中，形成高强度的钢渣沥青混凝土结构；
步骤4：对全路幅应用钢渣修筑公路段进行性能评价。
2.根据权利要求1所述的一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，其特征在于：所采用的钢渣为高碱度钢渣。
3.根据权利要求1所述的一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，其特征在于：根据钢渣在路面不同结构层的粒径要求，将钢渣集料进行筛分，测的不同粒径钢渣的干重、水中重和表干重，得到不同粒径钢渣集料的毛体积相对密度、表观相对密度和吸水率。
4.根据权利要求1所述的一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，其特征在于：步骤2中采用钢渣粉加到水泥稳定碎石中，形成高强度的钢渣水泥稳定碎石。
5.根据权利要求4所述的一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，其特征在于：所述的在基层中掺入钢渣，钢渣的最大粒径不超过碎石的最大粒径。
6.根据权利要求4所述的一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，其特征在于：所述的钢渣水泥稳定碎石，进行不同水泥掺量、不同碎石级配以及不同钢渣粒径下的混合料重型击实试验，获得混合料的最佳含水率和最大干密度。
7.根据权利要求1所述的一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，其特征在于：步骤3采用钢渣粗集料与天然细集料按体积复配的方案，确定最佳沥青用量，形成高强度的钢渣沥青混凝土；其中钢渣粗集料的粒径＞4.75mm或者2.36mm；天然细集料的粒径＜4.75mm或者2.36mm。
8.根据权利要求1所述的一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，其特征在于：步骤3中对钢渣进行陈化处理后再进行沥青混合料的拌制，拌合时充分搅拌均匀。
9.根据权利要求1所述的一种将钢渣应用在全路幅路基路面的方法，其特征在于：步骤4中对钢渣沥青路面取样进行低温抗裂试验，高温性能试验，水稳定性试验，测试其路用基本力学性能。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350093A (zh) * 2000-10-23 2002-05-22 安阳县交通局 利用高炉钢渣做沥青路面及路基的方法
KR100874676B1 (ko) * 2008-05-19 2008-12-18 (주) 에코리어 친환경 재료를 이용한 투수 보도블록
KR20100079679A (ko) * 2008-12-31 2010-07-08 주식회사남경스틸 폐합성수지와 폐석회를 이용한 보도블록
CN102704363A (zh) * 2011-10-24 2012-10-03 沈阳建筑大学 基于钢渣的一体化路基路面工程
CN103864370A (zh) * 2014-03-14 2014-06-18 昆明理工大学 一种钢渣废橡胶铸造废砂道路材料及其制备铺设方法
CN105130290A (zh) * 2015-07-20 2015-12-09 上海宝田新型建材有限公司 一种地基加固材料的制备方法
CN110593046A (zh) * 2019-09-30 2019-12-20 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 一种高强耐久钢渣透水沥青路面结构

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350093A (zh) * 2000-10-23 2002-05-22 安阳县交通局 利用高炉钢渣做沥青路面及路基的方法
KR100874676B1 (ko) * 2008-05-19 2008-12-18 (주) 에코리어 친환경 재료를 이용한 투수 보도블록
KR20100079679A (ko) * 2008-12-31 2010-07-08 주식회사남경스틸 폐합성수지와 폐석회를 이용한 보도블록
CN102704363A (zh) * 2011-10-24 2012-10-03 沈阳建筑大学 基于钢渣的一体化路基路面工程
CN103864370A (zh) * 2014-03-14 2014-06-18 昆明理工大学 一种钢渣废橡胶铸造废砂道路材料及其制备铺设方法
CN105130290A (zh) * 2015-07-20 2015-12-09 上海宝田新型建材有限公司 一种地基加固材料的制备方法
CN110593046A (zh) * 2019-09-30 2019-12-20 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 一种高强耐久钢渣透水沥青路面结构

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