《道路用钢渣》国家标准编制说明

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1、道路用钢渣国家标准编制说明道路用钢渣国家标准编制说明前言钢渣是钢铁工业生产的必定产物，约为钢产量的 10%12%。随着我国钢铁产量的逐年递增，钢渣产生量也日益增多。据统计，2023 年我国钢产量为 50091.5 万吨，排放的钢渣已超过 5000 万吨。积存如山的钢渣占用土地，污染环境。钢渣用途广泛，可用作烧结矿原料，沥青混凝土、基层等道路工程建设集料，脆弱地基回填和配重混凝土等，钢渣砖、钢渣砌块等建材制品骨料，水泥厂配烧作生料、混合材和混凝土掺合料，农田硅钙镁磷肥料等，但由于种种缘由，除在道路工程建设中有可能实现钢渣的大宗利用外，其它用途未能消耗大量钢渣。道路建设中的路基填料、基层以及沥青混

2、凝土面层均需要大量集料，完全可消纳大量钢渣。以高速大路基层建设为例，基层厚度一般为 56cm、宽为24m，则每公里需基层材料约 3 万吨， 每生产 1m3 路面基层材料需消耗 2 吨左右的自然土石料和 80160kg 的水泥或石灰。这些土石料和胶凝材料原料在开采和生产过程中会对山体植被和农田造成破坏。钢渣作为一种优良的路用材料，其优点已被国内外所证明，因此，扩大钢渣在道路工程中的应用范围，提高钢渣的应用水平，是提高我国钢渣综合利用率的当务之急。为此国家标准化治理委员会在 2023 年国家标准打算中列入了道路用钢渣的制定打算，工程编号为 20237226-T-605，由中冶建筑争论总院负责制定。

3、课题组接到该标准制定任务后，通过对钢铁生产企业及科研院校在钢渣在道路工程中的争论和应用进展了调研，并查阅了近期国内外钢渣在道路工程中应用的相 关标准和文献，起草了道路用钢渣的征求意见稿。现将本标准的主要内容说明如下：1 适用范围标准中规定了钢渣在道路工程建设中的三种用途：沥青路面用粗集料、道路基 层以及路基用钢渣。10钢渣在沥青路面和基层中的应用国内均有成熟阅历，并制定有相应的施工技术 标准和产品标准，如美国 ASTM D5106-2023沥青筑路混合料用钢渣集料标准标准、我国交通部制定的 JTG F40-2023大路沥青路面施工技术标准、日本 JIS A5015-1992筑路用钢铁炉渣、我国

4、冶金行标 YBJ 230钢渣混合料路面基层施工技术规程等，此次制定的目的是制定一用于生产质量把握的产品标准。路基建设需要大量填料，使用钢渣可削减自然土石料的开采，我国的天津、武 汉等地曾大量使用钢渣作填筑路基或路堤使用，工程效果良好，因此本标准中规定 钢渣也可用于路基建设用填料。除本标准外，国内有关钢渣在道路工程中应用的产品标准还有：国标透水沥青路面用钢渣、国标耐磨沥青路面用钢渣及行标道路用钢渣砂，前二个标准是针对特种沥青路面用钢渣集料而制定，而后一个标准是针对水泥混凝土面层和沥青混凝土面层及基层混合料用钢渣砂而制定。相比这三个标准而言，道路用钢渣的适用范围涵盖较广，包括了全部沥青路面用钢渣粗

5、集料、基层和路基用钢渣。2 术语和定义本标准中引用的术语和定义可参照 GB钢渣稳定性试验方法、YB/T804钢铁渣及处理利用术语和JTG D50大路沥青路面设计标准，如浸水膨胀率、悬浮密实型混合料、骨架密实型混合料的定义在 JTG D50大路沥青路面设计标准中有解释。3 规格第 4 章规格中规定了三种用途钢渣的粒径要求。参照 JTG F40大路沥青路面施工技术标准中沥青混凝土粗集料的要求，规定了沥青混凝土用钢渣粗集料的粒径规格。考虑到道路沥青混凝土施工中使用最为 普遍的粗集料最大公称粒径一般为 26.5mm31.5mm，最大可到 37.5mm，因此规定沥青混凝土用钢渣粗集料的规格从 S5公称粒

6、径为 20mm40mm，最大公称粒径为 37.5mm开头。对于道路基层集料用钢渣，参照刚修订的 YBJ230钢渣混合料路面基层施工技术规程中对钢渣最大粒径以及水泥稳定钢渣混合料、水泥粉煤灰稳定钢渣混合 料以及石灰粉煤灰稳定钢渣混合料的粒径要求而制定。对于钢渣作路基填料，参照 JTG D30-2023大路路基设计标准和 JTG F10-2023大路路基施工技术标准中对路基填料的要求，将钢渣的最大粒径确定 为不大于 100mm。4 技术要求4.1 浸水膨胀率炼钢时需参与石灰等造渣剂去除钢水中的硫、磷等杂质，由于石灰未能完全反 应，致使钢渣中残留局部 f-CaO。这局部 f-CaO 由于经过了 16

7、001700的高温煅烧，在钢渣颗粒中反响极为缓慢，假设不预先进展稳定化处理消解其中绝大局部f-CaO，则在后续工程应用中钢渣的崩解粉化会造成路面隆起、消灭裂缝等状况， 因此用于道路工程建设的钢渣必需预先经稳定化处理，且经浸水膨胀率检验合格后 方可使用。浸水膨胀率是国内外广泛使用的钢渣稳定性检验方法，我国已制定了钢 渣稳定性试验方法的国家标准，其中规定了钢渣用于道路工程建设的浸水膨胀率 试验方法。 本标准规定道路用钢渣承受国标钢渣稳定性试验方法中的浸水膨胀率方法。参照国标钢渣稳定性试验方法中浸水膨胀率试验方法所做的局部试 验结果见表 4-1。从表中可以看出，钢渣浸水膨胀率因钢厂炼钢工艺的波动、钢

8、渣处理方式的不同、钢渣存放时间的长短等因素区分较大，因此在使用钢渣作道路材 料时，必需依据批次规定进展浸水膨胀率试验把握钢渣的体积安定性。钢厂表 4-1 局部钢厂钢渣1的0浸d水浸膨胀水率 膨胀率/%MG 原渣SG1#热泼渣SG2#热泼渣BG 滚筒渣TT 热闷渣XG 原渣AG1#原渣MG 风淬渣1.40.31.60.92.91.55.92.8钢厂AG2#原渣AG3#原渣AG4#原渣AG5#原渣AG6#原渣AG7#原渣AG8#原渣陈放 1 月 AG9#原渣陈放 3 月 AG10#原渣陈放 6 月 AG1#热泼渣AG2#热泼渣AG3#热泼渣AG4#热泼渣AG5#热泼渣AG6#热泼渣AG1#热闷渣A

9、G2#热闷渣AG3#热闷渣4.2 沥青路面用钢渣粗集料技术要求4.2.1 压碎值指标10d 浸水膨胀率/%7.43.34.91.916.82.58.13.73.63.68.68.12.92.82.52.10.21.5钢渣中有较多含铁矿物，如蔷薇辉石、橄榄石等，使得钢渣质地坚硬，抗压碎力气要高于一般自然石料。局部钢厂钢渣的压碎值指标见表 4-2。从表中可以看出， 大局部钢渣的压碎值指标均低于 26，可用于高速大路面层沥青混凝土。表 4-2 国内局部钢厂钢渣的压碎值压指标碎值指标厂 别SG TTSHWYBGTG 其次炼钢厂TG 第三炼钢厂钢渣种类转炉渣转炉渣电炉氧化渣转炉渣转炉渣电炉渣19.021

10、.225.216.012.218.7厂 别TG 第一炼钢钢渣种类电炉渣压碎值指标29.6AG LG TG BGCG 风淬粒化渣陈放一转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣6.824.022.328.465.024.525.6陈放四WG陈放六陈放一渣陈放一MG陈放三陈放一渣AG一月渣三月渣一年渣转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣转炉渣21.220.320.621.421.616.515.222.422.716.915.8年渣月渣月渣年渣4.2.2 洛杉矶磨耗损失洛杉矶磨耗损失是粗集料坚韧性的重要指标，与集料抗裂开性有良好关系渣洛杉矶磨耗损失较一般自然石料低，因此在制

11、定指标时，相应提高对钢渣洛磨耗损失的要求。局部钢厂钢渣的磨耗损失见表 4-3。钢厂表 4-3 局部钢厂钢渣钢的渣洛杉洛矶磨杉耗矶损失磨耗损失厂钢渣月渣月渣月渣。钢杉矶/%BG WG1#WG2#19.713.214.64.2.3 表观相对密度钢渣的表观相对密度高于一般自然石料，表 4-4 是局部钢厂钢渣的表观相对密度，可见根本在 3.0 以上，因此规定沥青混凝土用集料的表观相对密度在 2.9 以上。表 4-4 局部钢厂钢渣的表观相对密度厂 别钢渣类别表观相对密度AG转炉渣3.55TG电炉渣3.83TT转炉渣3.68BT转炉渣3.45TG 第一炼钢厂电炉渣3.63TG 其次炼钢厂转炉渣3.62TG

12、 其次炼钢厂转炉渣3.19TG 第三炼钢厂电炉渣3.35LG转炉渣3.65渣转炉渣3.44渣陈放一月转炉渣3.28渣WG陈放四月转炉渣3.36渣陈放六月转炉渣3.12渣陈放一年转炉渣3.16渣转炉渣3.25渣陈放一月转炉渣3.30转炉渣3.15转炉渣3.05转炉渣3.72MG陈放三月渣陈放一年渣CG4.2.4 吸水率钢渣本身孔隙较多，吸水率较大，高于一般自然石料，因此对钢渣吸水率指标 放宽到3.0%，通过对局部钢厂钢渣吸水率的试验结果看，吸水率根本可把握在 3.0%以内。试验结果见表 4-5。吸水率较大会引起几个方面的问题：一是由于吸水率较大，生产过程中对钢渣干拌的温度和时间要适当延长；二是当

13、沥青油膜较薄时，会 引起钢渣与沥青的剥离，影响水稳定性。在试验争论中，钢渣与沥青的粘附性可以 到达四级以上见表 4-6，与自然石料根本全都，同时依据钢渣沥青混合料浸水马歇尔试验说明，钢渣沥青混合料的水稳定性也能满足标准要求，因此，不影响其在 路面中的应用。2#2.8表 4-5 局部钢7渣#吸水率试验结果2.09#2.1%2#89表 4-6 钢渣混合料7马#歇尔试验残留稳定度809#%4.2.5 结实性结实性主要评价经过屡次浸泡与烘干循环后的安定性。对三家钢厂钢渣结实性 试验结果见表 4-7。可见试验结果明显低于 12%要求，说明钢渣具有优良的抗硫酸盐腐蚀性能。10153.512#5100.12

14、表 4-7 钢7渣#结实性试验结果050.3010151.595100.42050.4210150.009#5100.00%050.754.2.6 针片状颗粒含量钢渣经过裂开处理线后外形不规章，当用于沥青混凝土时需把握其中哦针片状 颗粒含量。局部钢厂钢渣的针片状颗粒含量见表 4-8。%10151.52#5100.5表 4-8 钢渣针片状7颗#粒含量试验结果0510153.55101.30510159.29#5105.6054.2.7 磨光值2#51表 4-9 钢渣7磨#光值试验结果489#50PSV沥青面层混凝土要求集料具有良好的抗滑磨耗性能，从表 4-9 试验结果看，钢渣磨光值均大于 42%

15、的要求。4.2.8 与沥青粘附性钢渣为碱性材料，与沥青粘附性良好，局部试验结果见表 4-10。2#4表 4-10 钢渣与7沥#青粘附性试验结果49#4级4.3 道路基层用钢渣集料技术要求依据道路等级不同制定了相应的压碎值指标。对于基层：高等级道路，不大于30，其它等级道路，不大于 35；对于底基层：高等级道路，不大于 30，其它等级道路，不大于 40。5 试验方法粗集料筛分试验、压碎值指标、洛杉矶磨耗损失、结实性、吸水率、表观相对 密度、针片状颗粒含量、脆弱颗粒含量、磨光值依据 JTG E42-2023大路工程集料试验规程中的方法进展试验，浸水膨胀率试验依据 GB钢渣稳定性试验方法中的浸水膨胀率试验进展，与沥青的粘附性试验依据JTJ 052-2023大路工程沥青及沥青混合料试验规程进展。5检验规章道路用钢渣检验分为出厂检验和型式检验。出厂检验工程为规格和浸水膨胀率。由于基层和路基建设中材料用量巨大，因此规定基层和路基用钢渣的检验批次 为 10 000t，沥青路面用钢渣粗集料检验批次以每种规格 5 000t 为一批。