水泥穩(wěn)定鋼渣道路基層配合比設計及應用前景

1、<p>　　水泥穩(wěn)定鋼渣道路基層配合比設計及應用前景</p><p>　　摘要：本文通過對水泥穩(wěn)定鋼渣和水泥穩(wěn)定碎石配合比設計中強度的比較以及用水泥穩(wěn)定鋼渣做道路基層的試驗,闡述了鋼渣在市政道路工程中廣闊的應用前景。 </p><p>　　關鍵詞：基層 ；鋼渣 ；效益 ；應用前景 </p><p>　　中圖分類號：U416文獻標識碼： A </p&g

2、t;<p>　　唐山地區(qū)的唐鋼、首鋼為大型國有企業(yè)，每年產生的鋼渣成千上萬噸。這些廢棄物的堆放，不僅占用了寶貴的耕地資源，又污染了環(huán)境。為了合理利用這些工業(yè)廢棄物，變廢為寶，擴大道路材料來源，我們依照《公路路面基層施工技術規(guī)范》JTJ034-2000，《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTG F40-2004，《公路瀝青路面設計規(guī)范》JTG D50-2006，《公路無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》JTG E51-2009，以鋼渣為骨

3、料，水泥為結合料進行了水泥穩(wěn)定鋼渣道路基層的配合比設計,并實際應用于道路建設中。 </p><p>　　1、試驗室配合比設計 </p><p>　　1.1原材料試驗結果 </p><p><b>　　(1)水泥 </b></p><p>　　產地：唐山市冀東水泥廠，為PS32.5A。 </p><p&

4、gt;<b>　　(2)鋼渣 </b></p><p>　　產地：唐山鋼鐵集團公司.為十年以上的陳渣，壓碎指標值為22.3%。 </p><p><b>　　（3）碎石 </b></p><p>　　產地：豐潤，壓碎指標值為10.7%。 </p><p>　　1.2水泥穩(wěn)定鋼渣配合比設計 </

5、p><p>　　首先進行集料的級配試驗，試驗中按照設計要求選取《公路瀝青路面設計規(guī)范》JTG D50-2006中骨架密實型水泥穩(wěn)定類集料級配進行試驗。 </p><p>　　(1)通過對不同粒級的鋼渣和碎石進行篩分試驗，經過計算確定出不同粒級鋼渣和碎石的百分比，然后對混合料分別進行篩分，確定符合級配范圍要求的集料配合比。 </p><p>　　(2)混合料篩分試驗結果如

6、下： </p><p>　　表1鋼渣和碎石的篩分結果 </p><p>　　依照《公路路面基層施工技術規(guī)范》JTJ034-2000，選取3%、4%、5%、6%四個水泥劑量的配合比，按試驗規(guī)程JTG E51-2009分別進行擊實、強度試驗，選取強度符合設計要求水泥鋼渣配合比。 </p><p>　　表2 不同含灰量的強度結果 </p><p>

7、　　從表2可以看出：不同水泥劑量的水泥穩(wěn)定鋼渣的7d無側限抗壓強度符均大于水泥穩(wěn)定碎石的強度，28天的強度也是如此。說明了水泥穩(wěn)定鋼渣混合料的強度性能指標能夠滿足設計要求，同時說明了鋼渣是替代碎石的一種很好材料，鋼渣這種廢料在道路工程建設中有廣闊的應用前景。在此基礎上，我們對水泥穩(wěn)定鋼渣進行進一步試驗路段驗證。 </p><p><b>　　2、實際應用情況 </b></p>

8、<p>　　水泥穩(wěn)定鋼渣這種道路基層結構的設計與施工沒有可借鑒的經驗，在唐山擁有豐富料源的地方，我們大膽嘗試，在2012年道路工程施工建設中做了200米的試驗路段，結構層厚度18厘米，以便積累經驗為以后的推廣應用打基礎。 </p><p>　　2.1鋼渣的級配情況 </p><p>　　鋼渣料由0～10mm、10～20mm、10～20mm三種粒級的鋼渣組成。通過篩分、計算確定出0

9、～10mm粒級的占18%，10～20mm粒級的占44%，10～20mm粒級的占38%。鋼渣料篩分結果見表5. </p><p>　　表3鋼渣混合料的篩分結果 </p><p><b>　　2.2施工配合比 </b></p><p>　　水泥穩(wěn)定鋼渣的試驗室配合比為:：20～30mm：10～20mm： 0～10mm：水泥為44：38：18：5（質

10、量比）7無側限抗壓強度為4.5MPa。 </p><p>　　水泥穩(wěn)定鋼渣的施工配合比為:20～30mm：10～20mm： 0～10mm：水泥為44：38：18：5.1（質量比），最佳含水量5.1%，現場材料7d無側限抗壓強度為4.3MPa。 </p><p><b>　　2.3施工 </b></p><p>　　水泥穩(wěn)定鋼渣道路基層結構的攤鋪

11、、碾壓、養(yǎng)生基本與水泥穩(wěn)定碎石道路基層結構的施工工藝相同。在這里筆者就碾壓和養(yǎng)生方面談一下自己的看法，因為鋼渣是煉鋼產生的廢渣，鐵礦石經過高溫加熱，產生的廢渣內部含有一定的空隙，從其壓碎值低于碎石的壓碎值可以知道其強度低于碎石。在碾壓時只要達到壓實度要求，不要過分碾壓，應較水泥穩(wěn)定基層的碾壓次數少一次為好，不破壞鋼渣本身，以便影響整個基層的整體強的。 </p><p>　　在煉鋼過程中要加入一定量的石灰，過量的石

12、灰與鋼渣結合在一起，石灰具有鈣化的作用形成強度，這也是相同水泥劑量水泥穩(wěn)定鋼渣的強度高于水泥穩(wěn)定碎石強的的原因。因此在養(yǎng)生過程中，水泥穩(wěn)定鋼渣的撒水量要多一些，以保證養(yǎng)生效果。 </p><p><b>　　2.4實踐檢驗 </b></p><p>　　現場鉆心取樣測得7d無側限抗壓強度為4.8MPa，28d無側限抗壓強度為8.5MPa.。經過一年多的行車，水泥穩(wěn)定鋼

13、渣為道路基層結構的試驗路段路況良好，無任何裂縫、鼓包、沉降等現象。實踐證明：水泥穩(wěn)定鋼渣道路基層完全可以取代水泥穩(wěn)定碎石道路基層結構，并為其在今后市政道路工程建設中的廣泛應用打下良好的基礎。 </p><p>　　3、經濟效益、社會效益 </p><p>　　目前，在市政道路工程建設中，利用的主要為砂、石等天然材料。以唐山市每年新建道路按50Km計算，需道路建筑材料15萬m&sup

14、3;（按道路基層計算）。鋼渣為工業(yè)廢棄物，以鋼渣代替碎石按每m&sup3;節(jié)省成本10元計算，則每年為國家節(jié)省投資150萬元。如果這個項目推廣到全國，每年為國家節(jié)約的資金將是一個可觀的數字。 </p><p>　　唐山屬重污染城市，PM2.5排名全國前列，鋼渣的利用，可以減少砂、石自然資源的開采，保護天然資源，保護環(huán)境，同時減少由于開采對環(huán)境的污染，鋼渣的利益用又可以減少對土地資源的占用，減少土地資源的浪

15、費，同時又減少的鋼渣對環(huán)境的污染。 </p><p>　　因此不難得出這樣一個結論：鋼渣是放錯了地方的資源，其在道路中的應用不僅可以創(chuàng)造可觀的經濟效益，同時又可以減少對環(huán)境的污染，創(chuàng)造可觀的社會效益，更拓展了市政工程原材料的料源。這是功在當今，利在百年，造福人類的好事。 </p><p><b>　　4、可持續(xù)性 </b></p><p>　　

16、唐山地區(qū)的唐鋼、首鋼均為大型企業(yè)，鋼渣現有存量約為上千萬噸，每年產量上千萬噸?？梢员ＷC道路工程建設中的長期應用，就現有存量在近幾年是遠不能消化的。鋼渣在市政基礎道路建設方面將具有廣闊的應用前景。 </p><p><b>　　建議 </b></p><p>　　由于鋼渣自然堆放，其在風華過程中大顆粒變成小顆粒，我們需要的《公路瀝青路面設計規(guī)范》JTG D50-2006

17、中混合料的級配的要求，因此，鋼渣在使用前要人為進行分級。這個過程只要在鋼渣對方的地方放置一套振動篩即可。筆者認為最好將鋼渣分為20～30mm、10～20mm、 5～10mm、 0～5mm四個粒級，目的是便于級配的合成，方便滿足混合料級配的調整。 </p><p>　　目前由于生產工藝的不斷進步，鋼渣的利用率不斷提升，在鋼渣經過進一步提煉后，有時會出現斷級配的現象。這時我們也可以考慮在水泥穩(wěn)定碎石中用某一粒級的鋼渣

18、取代該粒級的碎石，也就是部分取代，同樣也可以降低成本。 </p><p><b>　　主要參考文獻： </b></p><p>　　1《公路路面基層施工技術規(guī)范》JTJ034-2000 </p><p>　　2《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTG F40-2004 </p><p>　　3《公路瀝青路面設計規(guī)范》JTG D