道路用瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料 編制說明

求意見階段）編制說明制周期為22個月，主編單位為山東省交通科學研究院。該標準由TC458（全國混鋼渣是鋼鐵工業(yè)的主要固體廢棄物，每生產鋼1t鋼就會產生鋼渣約0.15t，據工程中主要用于附加值極低的路基填筑，與日本、歐美等發(fā)達國家相比，中國鋼渣的排放量巨大，但利用層次和利用率低，大量鋼渣長期堆放占地且污染環(huán)境，成為鋼渣在道路工程中資源化、高值化利用受到世界各國的重視，在國外，歐美、對每類提出應用要求；日本制定了《道路用高爐渣和鋼渣》(JISA5015-2013)《混凝用高爐礦渣》(JISA5011-2013)等標準，對工業(yè)廢渣應用于底基層和基層的適應性、在公路、鐵路、住建等各行業(yè)的工程應用規(guī)模不斷擴大、技鑒于我國當前公路基礎設施發(fā)展迅速、公路建設里程不斷加大及道路建設養(yǎng)護并舉的發(fā)展形勢，繁重的建養(yǎng)任務需要消耗大量的天然集料，然而近年來，各種限制砂石開采條例陸續(xù)頒布，導致天然集料的價格上漲且難以購得，嚴重制約了公路建設的高質量和可持續(xù)發(fā)展，道路工程行業(yè)對于尋找天然集料替代品的需求日益迫鋼渣具有堅硬、耐磨等優(yōu)良特性，是可用于瀝青混合料的優(yōu)質原材料。其用于磨耗層時，可充分發(fā)揮其特點，在提升瀝青混合料性能的同時，實現經濟效益最大化。瀝青瑪蹄脂碎石混合料是應用最廣泛的瀝青混合料，愈發(fā)嚴苛的交通荷載及氣其潛在不穩(wěn)定性，對原材料、混合料設計、路用性能、質量控制及檢測檢驗等更為有關工程項目使用瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料時缺乏標準依據，對各個環(huán)節(jié)技術條件的控制有心無力，致使混合料性能存在較大差異，應用效果良莠不齊，造成對該技術的一些誤解，阻礙了其推廣應用，無法充分發(fā)揮為適應我國道路建設發(fā)展的新需要，促進路面功能性設計理念的發(fā)展，提高瀝青路面抗滑磨耗層的性能及工程質量，保證路面耐久、經濟，使球磨鋼渣抗滑磨耗層技術的應用有據可依、減少盲目性，特制定本標準。標準的提出可促進瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣瀝青混合料技術的應用，保證道路瀝青面層的性能，有效延長路面使用壽命，大幅提高行車安全系數；降低對筑路材料等資源和能源的消耗，實現固體廢棄物的循環(huán)利用，減少對生態(tài)環(huán)境的影響；節(jié)約成本，提高路面的壽命周期成本-效益比符合綠色交通可持續(xù)發(fā)展、經濟環(huán)保要求，具有巨大的經濟與社會效益，發(fā)展前景廣闊。實現鋼渣的高效利用，符合國組成立暨第一次工作會議在日照金?；▓@大酒店召開。出席本次會議的有全國混凝混凝土分標委會主任委員郝培文教授、分標委各位領導、委員、標準起草人和業(yè)內秘書長冷發(fā)光研究員主持會議，并宣布編制組成立；主編單位山東省交通科學研究院韋金城研究員首先介紹了標準編制情況，其后日照市交通運輸局副局長陳祥金發(fā)表致辭，表達了對標委會的重視，同時表示該標準的制定可進一步為交通強國山東示范區(qū)試點的建設注入強大動力。隨后，主編單位代表介紹了該標準的編制大綱及標準草案等內容，各與會專家分別從不同角度為標準的后續(xù)編制工作提出寶貴起草單位根據近年來在道路用瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料方面所做的研究工作和工程實踐，結合我國國情需要，提出了《道路用瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料》編制大綱。編制組結合國內外工程應用實踐，開始了標準采集、資料收集、試驗研究及工程驗證工作。針對標準中的一些關鍵技術進行了專項的調查、核實與研究，對標準中涉及到的關鍵技術指標進行重復性和驗證性試驗，為標準制定提供了可靠的通過室內試驗確定道路用瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料指標，主要有混合料的類通過鋪筑試驗路試驗確定道路用瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料施工及質量檢測指獻進行了調研和梳理，總結了國內外瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料相關的標準規(guī)范，2、國家標準編制原則、主要內容及其確定依據遵循標準編制先進性、科學性、一致性和可行性的原則。在編制過程中，以國家法律法規(guī)、技術政策為依據，以標準化工作導則為指導，參照國內外相關標準，在驗證試驗的基礎上，采用成熟可行的技術指標及試驗方法，使本標準具有良好的2.2主要內容及其確定依據《道路用瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料》屬于我國“工程建設標準”體系。適用于各種瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料鋪面工程，如城市道路、公路的新建、改建工程，瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料可應用瀝青路面的上面層和橋面鋪裝層，還可以根據需要作為瀝青路面的磨耗層，可用于各等級公路新建、改相關試驗方法參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTGE20）、《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTGE42）。質量評定與檢查的技術指標主要參考《公路瀝球磨鋼渣是生產瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料的原料，棒式球磨是生產球磨鋼渣渣的性能決定了瀝青混合料的性能指標。由于鋼渣集料中存在不穩(wěn)定顆粒，主要以兩種形式存在：一種是附著在正常的鋼渣表面，剝落前的整體外觀和正常鋼渣極為類似，剝落后的斷面呈黃褐色，并會在附著面留下黃褐色粉粒；另一種是內部全部由不穩(wěn)定顆粒組成，外表呈正常鋼渣表現出的黑褐色，將其破碎后有一層黑褐色殼徑中，并以附著態(tài)和包裹態(tài)存在，顆粒的體和硅酸鹽礦物，在鋼渣中出現的數量較少、頻率較低，整體影響可控。通過棒式球磨等工藝，能夠使鋼渣中的不穩(wěn)定顆粒能夠得到充分裂解粉化，從而確保混合料體瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料為采用球磨鋼渣集料替代部分或全部礦質集料后與填料、瀝青等拌和而成的瀝青混合料?？蓱糜跒r青路面的上面層、具有抗磨耗功據來源于《道路用鋼渣》（GB/T258件，在鋼渣瀝青混合料中，礦料占到瀝青混合料總重量的95%左右，集料的料源特性、加工工藝等直接影響瀝青混合料級配設計與混合料性能；同時當前隨著砂石資源約束趨緊和環(huán)境保護日益增強，國家政策導向支持就地取材，利用開山、道路、滿足建設需要。因此瀝青路面使用的集料必須進行詳細的調查并進行相關檢驗，在4.3要求鋼渣瀝青混合料用粗集料粒徑尺寸選取明確規(guī)定,若用鋼渣完全替代瀝重的瀝青吸收效應。因此在鋼渣瀝青混合料中常采用鋼渣與天然集料復配，一種是制備瀝青混合料時，粗集料選用鋼渣細集料選用普通石料比粗集料選用普通石料細比鋼渣粗集料具有更大的膨脹性隱患，同時攜帶的大量粉塵會在生產過程時影響設備的正常工作。因此本標準建議宜選用粒徑大于等于2.36mm的鋼渣作為粗集料使只有1%。在全世界能源短缺的形勢下，提出的“多碎少磨”這一新工藝流增加細粒級物料在破碎產品中的含量，是目前粉碎領域的發(fā)展趨勢。而破碎工藝得到的鋼渣集料多為粒徑大于等于2.36mm的鋼渣，所以本標準提出采用的粗骨料鋼膨脹98%和148%。鋼渣中游離的氧化物會吸水反應發(fā)生膨脹，影響混合料質量。f-CaO在鋼渣中主要有3種存在形式：成渣過程中未吸收和未反應氫氧化鈣在高溫條件下受熱分解成氧化鈣和水,采用熱重分析法通過測量脫水的質只規(guī)定了游離氧化鈣的含量。本標準為了更好的控制鋼渣瀝青混合料路面的質量，減少因吸水膨脹導致的脹裂，結合通過對市場上常見代表性鋼渣集料檢測f表1游離氧化鈣含量鋼渣在公路工程建設中實踐，必需對其進行穩(wěn)定性試驗。依據來源于《鋼渣穩(wěn)個鋼渣試樣放在密閉的容器內，在試模內加入墊塊鋪將成型后試模放入恒溫水浴箱中，試模應全部浸沒于水中。立即讀取百分表初表終讀數d10。表2鋼渣試樣的累計膨脹率123456789圖1鋼渣試樣膨脹率依據YB/T4328-2012對鋼渣集料浸水膨脹率1.8%的要求，結合室內試驗，隨著浸泡時間延長而不斷增加，未陳化鋼渣浸水膨脹率為4.25%，不滿足要求，經過表3部分鋼渣金屬鐵含量試驗結果ABC本章節(jié)明確了道路用瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣混合料用瀝青膠結料、集料、填料、纖維穩(wěn)定劑的技術要求，對于球磨鋼渣粗集料規(guī)定了其規(guī)格、技術要求、與瀝青黏附性、磨光值等指標和加工質量控制要點，對于細集料、填料和纖維穩(wěn)定劑規(guī)定了在瀝青路面建設中，有些公路路面出現早期破壞，材料問題是重要原因。因此各種材料運至現場后應隨機選取具有足夠數量的樣本進行材料試驗，經評定合格后應以試驗檢測結果為依據，嚴格控制原材料質量，防止不符合要求的材料進場。瀝青路面所有集料規(guī)格一般為3~5檔，每一規(guī)格瀝青混合料質量產生一定影響，因此在工程建設中，原材料考察選定后不宜更換廠家，當確需更換時，必須重新進行原材料考察，并重新進行原材料檢測和配合比設對于球磨鋼渣粗集料的材料技術要求，由于鋼渣形成的溫度高、時間短，鋼渣中會有游離氧化鈣和游離氧化鎂等活性物質，遇水水化反應生成氫氧化鈣和氫氧化鎂等，從而會使鋼渣體積增大。因此未經穩(wěn)定性處理的鋼渣應用于道路建設中時，由于鋼渣的浸水膨脹性，就會造成路面隨機開裂。因此宜選用性能穩(wěn)定的鋼渣，避鋼渣集料的針片狀顆粒含量過多不僅會大大削弱集料間的嵌擠作用,影響瀝青混合料的路用性能，所以針片狀含量應被嚴格控制。同時為控制鋼渣瀝青混合料質表4鋼渣針片狀顆粒含量試驗結果ABC0~30~30~3 與玄武巖、石灰?guī)r相對比，球磨鋼渣含有豐富的金屬化合物成分，使得鋼渣密鋼渣逐漸變成固態(tài)分離，水蒸氣的壓力在鋼渣表面和里面留下孔隙，導致鋼渣吸水率高。因此，密度和吸水率是鋼渣與玄武巖、石灰?guī)r等石料的兩大差別。密度和吸水率是集料的綜合指標，對鋼渣通過網籃法試驗對其密度和吸水率進行檢測，鋼渣由金屬氧化物所組成，其表面附著一層致密的粉塵，從而增加了吸水率，所以鋼渣表5部分鋼廠鋼渣的表觀相對密度表6部分鋼渣吸水率試驗結果ABC瀝青混合料路面在長期服役過程中，道路上面層逐漸被輪胎磨耗，還受到行車荷載的反復作用，使瀝青混合料處于嵌擠狀態(tài)。若粗集料的抗壓能力弱，會使瀝青混合料骨架嵌擠結構在行車荷載作用下產生車轍、坑槽等損害。所以將鋼渣過9.5mm~13.2mm的標準篩，各取9.5mm~13.2mm篩間集料3組各3000g于烘箱中入壓模中，裝有試樣的壓模放在壓力機的操作平臺，開動壓力機，控制壓力10min鋼渣質地堅硬，在標準試驗條件下（400KN）和10分鐘內荷載勻速加到600KN試驗條件下。我們調研了市面上二十余家鋼渣產出公司，對部分鋼廠鋼渣的壓碎值指標表7部分鋼廠鋼渣的壓碎值指標使用洛杉磯磨耗值來代表抗滑磨耗層中粗集料抗摩擦和抵抗沖擊變形的能力。采用洛杉磯磨耗試驗對鋼渣等集料進行磨耗試驗，根據集料粒徑選擇C類粒度。首表8部分鋼廠鋼渣的洛杉磯磨耗損失ABC鋼渣可否作為粗集料在瀝青路面磨耗層中應用，必需檢測其磨光值。用高磨光值的集料鋪筑高速公路的抗滑磨耗層，可以明顯提升高速公路路面的抗滑效果，保障車輛的安全行駛。鋼渣集料磨光值高是因為鋼渣不僅表面多孔增大了摩擦，而且經過摩擦后的集料內部孔隙展現進而增加了摩擦表9部分鋼廠鋼渣的磨光值試驗結果ABC在路面的服役過程中，因為水造成瀝青與集料剝離導致的路面損壞非常常見，減少水損壞的方式之一就是增大集料和瀝青之間的粘結效果，從而提升路面的使用壽命。依據JTGE42-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中瀝青與粗集料的黏附試驗方法，用以檢測鋼渣集料抵抗水損壞的能力。將鋼渣等通過于烘箱中烘干。將SBS改性瀝青置于烘箱中加熱至流動狀，將鋼渣集料試樣浸入瀝青，使鋼渣表面全部附著瀝青。水沸騰后，將鋼渣試樣置于水中，在沸騰狀態(tài)下浸煮3min、10min。浸煮結束后，觀察鋼渣表面瀝青的脫落程度，需要滿足鋼渣評價磨鋼渣粗集料最大摻量確定、級配設計、最佳瀝青用量設計件穩(wěn)定性檢測六個步驟，本標準的道路用瀝青瑪蹄脂球磨鋼用質量比的方法，就會造成合成級配與目標級配之間產生較采用體積比。配合比設計是一個完整的整體，通過實踐證明過設計找到一個平衡點，使得材料、性能等各方面都合適，用量，進行前期配合比試驗，指導生產配合比設計；生產配比比例調整冷料倉轉速，使其達到供料平衡，從熱料倉中取熱料倉的材料比例，取目標配合比設計的最佳瀝青用量，調實試驗，確定最佳級配；然后按最佳瀝青用量及±0驗，確定生產配合比的最佳瀝青用量；生產配合比驗證用拌由此確定生產用的標準配合比。標準配合比應作為生產上控6.2條款中明確了鋼渣粗集料應分檔確定替代粒徑范圍，用量以20%為間隔進表10不同鋼渣替代量浸水膨脹率結果脹率混合料在遇水時會產生體積膨脹，這會導致其體積渣瀝青混合料的浸水膨脹率過大，可能是由于鋼渣中的這者處理不當導致的。因此，為了保證鋼渣瀝青混合料的性表11凍融劈裂試驗結果執(zhí)行，根據近年來省內鋼渣瀝青混合料應用實踐來看，道路用混合料級配范圍應與公路等級、工程性質、氣候條件、交通條相匹配，通過對條件大體相當的工程使用情況進行調查研究后凝土的最大密度線；調整工程設計級配范圍宜遵循下列原則：混凝土級配范圍，為確保高溫抗車轍能力，同時兼顧低溫抗裂量，使細集料較少，形成中粗集料偏多型級配曲線，并取中等確定各層的工程設計級配范圍時應考慮不同層位的功能需要，確定的工程級配范圍應比規(guī)程級配范圍窄，瀝青瑪蹄脂球磨鋼混合料的一種，其技術要求必須符合現行國家及行業(yè)標準與路用性能尚不能建立直接的聯(lián)系，設計的結果是使各種證瀝青瑪蹄脂球磨鋼渣瀝青混合料適用范圍更廣，本次依圖2不同球磨鋼渣摻量下混合料車轍試驗結果圖3不同球磨鋼渣摻量下混合料漢堡輪轍試驗圖圖4不同球磨鋼渣摻量下混合料凍融劈裂比圖5不同球磨鋼渣摻量下混合料最大彎拉應變3、試驗驗證的分析、綜述報告，技術經濟論證，預期的經濟效益、社會效益和生態(tài)效益;減少砂石料的開采。消納大量被當作廢棄物簡單堆砌或填埋推承受大交通量重載交通的作用。其抗磨耗能力強，可提高道路命。鋼渣具有微膨脹性，使其作為面層骨料時能夠提高瀝青路提高使用年限。本標準的發(fā)布將有助于指導道路用瀝青瑪蹄脂4、與國際、國外同類標準技術內容的對比情況以及其他的二十多個工業(yè)發(fā)達的國家的鋼渣利用狀況的調查表明，這些國家的鋼渣不一樣。近年來，各國將鋼渣應用于道路工程數量和技術水平又有所提高，特別是美國和日本已經制訂了鋼渣道路材料的技術標準和施工規(guī)范，凡符合這些規(guī)范和標準的鋼渣材料可以像軋制碎石一樣在道路工程在鋼渣的成渣工藝、道路用鋼渣集料的特性及鋼渣瀝青混合料的性能參數、試驗方法、技術要求、設計、施工等方面積累了豐富的工程經驗，為本規(guī)范編制做好了技根據國外成熟的技術以及國內的研究，鋼渣完全可應用于瀝青路面，國內已經表4.1國內鋼渣用于道路工程的標準和規(guī)范標準編號標準名稱備注JT/T1086-2016瀝青混合料用鋼渣交通運輸部行業(yè)標準CJJ35-1990鋼渣石灰道路基層施工及驗收規(guī)范YBJ230-1991鋼渣瀝青混合料路面基層施