《公路水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料基層技術指南》

ICS01.120

R00

團體標準

T/CHTS10001-20XX

公路水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料基層

技術指南

Technicalguideforcementstabilizedsteelslagmacadam

mixturebaseofhighway

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施

中國公路學會發(fā)布

1總則

1.0.1為推廣工業(yè)固廢鋼渣在公路路面基層（包含底基層）中的應用，保障鋼渣集料

基層與底基層施工質量，規(guī)范施工和驗收標準，制定本指南。

1.0.2本指南適用于各等級新建和改擴建公路的路面工程、市政道路工程及廣場等路

面基層用鋼渣集料施工與驗收。

1.0.3本指南所指鋼渣是指煉鋼過程中產業(yè)的熔渣，所用鋼渣及天然材料均應符合國

家現行環(huán)境保護的有關規(guī)定，避免對環(huán)境危害。

1.0.4路面基層鋼渣碎石混合料施工及驗收除應符合本規(guī)程的規(guī)定外，尚應符合有關

法律、法規(guī)及國家、行業(yè)現有標準的規(guī)定。

1.0.5除應符合本指南的規(guī)定外，尚應符合有關法律法規(guī)及國家、行業(yè)現行有關標準

的規(guī)定。

1

2術語和符號

2.1術語

2.1.1鋼渣Steelslag

鋼渣是一種煉鋼過程排出的固體渣，依爐型分為轉爐渣、平爐渣、電爐渣。主要由鈣、

鐵、硅、鎂和少量鋁、錳、磷等的氧化物組成。

2.1.2鋼渣集料Steelstagaggregate

鋼渣經穩(wěn)定合格并二次加工后，可在混合料中起骨架和嵌擠作用的粒狀顆粒。

2.1.3壓蒸粉化率Autoclavechalkedratio

鋼渣在規(guī)定的壓力和時間條件下，粉化后粒徑小于1.18mm的顆粒質量所占的比率。

2.1.4浸水膨脹率Immersionexpansionratio

鋼渣在規(guī)定的試驗條件下，浸水后的體積變化率。

2.1.5浸出毒性Leachingtoxicity

鋼渣的一些重金屬元素及化合物等浸出對土壤、地下水等存在污染毒性危害。

2.1.6水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料Cementstabilizedsteelslagmacadammixture

采用鋼渣集料代替部分碎石，摻入一定量的水泥，加水拌和后得到的混合料，稱為水泥

穩(wěn)定鋼渣碎石混合料。

2.1.7水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣碎石混合料Cementandflyashstabilizedsteelslag

mixture

采用鋼渣集料代替部分碎石，摻入一定量的水泥和粉煤灰，加水拌和后得到的混合料，

稱為水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣碎石混合料。

2.1.8鋼渣陳化Steelslagaging

鋼渣產出后在一定條件下靜止存放，隨著時間延長，鋼渣膨脹性逐漸減小，該過程稱為

鋼渣陳化。

2.1.9環(huán)境安全驗收檢驗Environmentalsafetyacceptanceinspection

在工程交付時，為保證鋼渣對環(huán)境無次生或反應危害而進行的檢驗。該檢驗在下文中稱

為驗收檢驗。

2

3材料

3.1鋼渣

3.1.1鋼渣中金屬鐵含量應不大于2%，參照YBT4725《鋼渣金屬鐵含量的測定三氯化

鐵-重鉻酸鉀滴定法》測試。

條文說明：

鋼渣中金屬鐵含量要求不大于2%的規(guī)定來自于國家標準《耐磨瀝青路面用

鋼渣》（GB/T24765）。鋼渣用于面層時規(guī)定鐵含量主要為了防止面層產生水銹，

影響與瀝青的粘附性等。本指南在鋼渣用于基層時規(guī)定了鐵含量，考慮到鋼渣中

鐵含量較大時，加入水泥穩(wěn)定基層中遇水也會發(fā)生膨脹、生銹等，影響結構長期

耐久性。同時，鋼渣鐵含量較大時密度較大，與普通碎石密度差太大容易導致混

合料施工過程離析。

3.1.2所用鋼渣應符合放射性要求，內照射指數不大于1.0，外照射指數不大于1.0，

參照GB/T6566-2010《建筑材料放射性核素限量》測定。

3.1.3鋼渣應用前應進行有害物質檢測，測試按照HJ/T299-2007進行前處理，按照GB

5085.3-2007《危險廢棄鑒別標準浸出毒性鑒別》判定。

3.1.4鋼渣自然陳化時間1年以上。對于陳化時間不足，體積穩(wěn)定性指標不滿足要求的

鋼渣，建議將鋼渣露天堆放并定期灑水使其保持濕潤以加速陳化。還可以通過其他式加速鋼

渣陳化或改良鋼渣。

3.1.5各級公路基層用鋼渣經自然陳化、加速陳化處理后的體積穩(wěn)定性應符合表3.1.5

的規(guī)定。

表3.1.5鋼渣體積穩(wěn)定性技術要求

檢測項目層位技術要求試驗方法

浸水膨脹率（%）≤1.5%GB/T24175

壓蒸粉化率（%）基層與底基層≤3%GB/T24175

游離氧化鈣含量（%）≤2%YB/T4328

條文說明：

3

參考目前關于鋼渣在公路面層、基層、路基和混凝土中應用的相關規(guī)定及各

地應用經驗，評價鋼渣體積穩(wěn)定性的主要指標有浸水膨脹率、游離氧化鈣含量和

壓蒸粉化率。其中浸水膨脹率一般規(guī)定不大于2%，本指南中提出不大于1.5%，

來源于在研究過程中發(fā)現鋼渣浸水膨脹率在1.5%~2%之間時，鋼渣基層試件經過

180天的放置和90天的浸泡后發(fā)生試件內部膨脹開裂，部分鋼渣顆粒發(fā)生鼓包。

因此考慮鋼渣在基層應用中的長期穩(wěn)定性，限定鋼渣浸水膨脹率不大于1.5%。

參考JTGF10《公路路基施工技術規(guī)范》，鋼渣用于路基填筑時規(guī)定了壓蒸

粉化率不大于5%。研究發(fā)現壓蒸粉化率不僅可以評價鋼渣體積穩(wěn)定性，而且可

以評價鋼渣中的軟弱顆粒含量，因此用該指標綜合評價鋼渣長期穩(wěn)定性非常有意

義。結合研究提出鋼渣用于基層時壓蒸粉化率不大于3%。

游離氧化鈣含量是評價鋼渣中膨脹性元素含量最基本的化學指標，各規(guī)范均

規(guī)定了游離氧化鈣含量不大于2%，本指南參照執(zhí)行。

綜合以上三項指標來評價鋼渣穩(wěn)定性，對于基層用鋼渣更具有安全保障。

3.2鋼渣前處理

3.1.1鋼渣作為路面基層集料必須經加工處理。加工工藝一般包括給料系統(tǒng)、破碎系

統(tǒng)、篩分系統(tǒng)、水洗系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和除鐵系統(tǒng)。

1給料系統(tǒng)：宜采用具有調速功能的算條式振動給料機作為鋼渣生產的給料設備。算

條之間的寬度應根據鋼渣原料的含泥量進行適當調整，且不得小于50mm。

2破碎系統(tǒng)：一般采用三級及以上破碎系統(tǒng)，其中一級顎式破碎、二級反擊式破碎或

者圓錐式破碎、三級可采用棒磨制砂機或者沖擊式制砂機對鋼渣進行細破整形。

3篩分系統(tǒng)：篩分設備的類型應與篩分鋼渣集料所需的處理能力、篩分效率、使用工

況及設備的配置要求相適應?？刹捎酶煞ɑ驖穹êY分工藝進行篩分，篩分設備可采用直板篩，

圓振篩。推薦加工用振動篩篩孔有3-6mm、6-11mm、11-15mm、11-18mm、11-22mm、22-30mm、

11-30mm、22-36mm?？蓪μ厥庖笠?guī)格進行適當調整。

4輸送系統(tǒng)：帶式輸送機的輸送量應滿足各種運行工況的需要，并考慮料流量的波動。

5除塵系統(tǒng)：宜采用布袋式引風除塵設備，除塵效果應滿足標準GB3095的要求。

6水洗系統(tǒng)：可通過在振動篩上設置高壓水管網噴射清潔水清洗粉塵。應在振動篩下

設大容量貯泥池，并定期清理。硬化場地的周圍應設置排水溝。匯集沖洗河水流入沉淀池，

循環(huán)利用水資源。

7除鐵系統(tǒng)：加裝強磁或者超強磁除鐵裝置，至少加裝三級除鐵。

4

3.1.2生產工藝流程

圖3.1.2鋼渣集料生產工藝

3.1.3生產線宜建設于鋼廠附近，以減小運距并增大原料把控力度。

3.1.4場地條件根據生產規(guī)模確定，應布局緊湊、減少用地，布局合理，設置專用原

料堆放場、成品堆放場及廢料堆放場。不同規(guī)格成品鋼渣應分開堆放，堆放場地露天或者設

有可透光白色大棚。

3.1.5集料堆放場道路宜做硬化處理。

3.1.6生產時應滿足現行GB3095和GB3096的有關規(guī)定，排水質量應滿足GB8987的規(guī)

定。

3.1.7鋼渣集料粒徑規(guī)格以方孔篩為準，不同來源、陳化時間、生產工藝和規(guī)格的鋼

渣不得混雜堆放。公路路面基層和底基層用鋼渣經加工后的規(guī)程應符合表3.1.7的規(guī)定。

表3.1.7鋼渣粗集料規(guī)格要求

規(guī)格工程通過下列篩孔（mm）的質量百分率/%公稱粒徑

粒徑/mm

名稱

/mm37.531.526.519.013.29.54.752.361.18

G220~3010090~100—0~100~5————19~31.5

G320~25—10090~1000~100~5————19~26.5

G415~25—10090~100—0~100~5———13.2~26.5

G515~20———90~1000~100~5———13.2~19

G610~3010090~100———0~100~5——9.5~31.5

5

G710~25—10090~100——0~100~5——9.5~26.5

G810~20——10090~100—0~100~5——9.5~19

G910~15———10090~1000~100~5——9.5~13.2

G105~15———10090~10040~700~100~5—4.75~13.2

G115~10————10040~700~100~5—4.75~9.5

G123~5—————10090~1000~150~52.36~4.75

條文說明：

不同鋼渣廠鋼渣粒徑差異大、粒徑變異性大、粒形差、孔隙多、含有一定軟

弱顆?；螂s質，直接篩分不利于鋼渣應用質量控制，因此鋼渣的前處理對提升鋼

渣利用質量至關重要。本指南對于鋼渣的前處理技術參照了規(guī)范DB50/T591《瀝

青路面集料加工技術規(guī)范》，并結合各地工程應用經驗、而提出。當鋼渣用于面

層時要保證三級破碎，第三級破碎進行整形處理，目的是為了保證鋼渣顆粒粒形

呈正方體，以在瀝青混合料中起骨架嵌擠作用。當鋼渣用于基層時，在壓碎值、

針片狀含量、軟石含量等各項路用指標滿足要求的前提下，可至少保證二級破碎。

3.3鋼渣集料

3.3.1鋼渣集料應為穩(wěn)定化處理并經二次加工后的轉爐或電爐鋼渣，顆粒潔凈、干燥、

無灰塵、泥漿和有機物等異物。

3.3.2對于高等級公路，基層用鋼渣的最大粒徑不大于31.5mm，底基層用鋼渣的最大

粒徑應不大于37.5mm；對于其他等級公路，基層用鋼渣的最大粒徑應不大于37.5mm，底基層

用鋼渣的最大粒徑應不大于53mm。高等級公路基層用鋼渣的最小粒徑為2.36mm。

3.3.3基層用鋼渣集料技術指標應符合表3.3.3的規(guī)定，各項指標參照JTGE42規(guī)定

檢測。

表3.3.3公路路面基層用鋼渣粗集料技術要求

高速公路及一級公路

二級及二級

指標層位試驗方法

以下公路

極重、特種交通重、中、輕交通

6

基層≤22≤26≤35

壓碎值（%）T0316

底基層≤30≤30≤40

基層≤18

針片狀顆粒含量

≤20T0312

（%）

底基層≤20

0.075mm以下粉塵

基層、底基層≤1.2≤2—T0310

含量（%）

軟弱顆粒含量（%）基層、底基層≤3≤5—T0320

3.3.4高速公路及一級公路極重、特重交通荷載等級基層的2.36mm以上鋼渣粗集料應

采用單一粒徑的規(guī)格料。

條文說明：

鋼渣作為集料用于基層水穩(wěn)混合料中的各項指標均參照JTG/TF20《公路路

面基層施工技術細則》對粗集料的技術要求。本指南只規(guī)定了粒徑≥2.36mm鋼

渣作為集料使用，不宜使用細粒徑鋼渣是因為鋼渣經破碎后，較多軟弱顆粒及膨

脹富集體賦存在細集料中，不利于長期體積穩(wěn)定性。

3.4其他材料

3.4.1水泥、粉煤灰、水、添加劑、粗細天然石料等其他基層材料，其技術要求應符合

JTG/TF20的有關規(guī)定。

7

4混合料組成設計

4.1一般規(guī)定

4.1.1水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料組成設計應參照JTGF20第4條文規(guī)定執(zhí)行。

4.1.2目標配合比設計包括的技術內容應符合JTG/TF20的有關規(guī)定。

4.1.3確定最大干密度時宜采用重型擊實方法，也可采用振動壓實方法?；旌狭蠠o側

限抗壓強度試件成型宜采用T0843試件制作方法。

4.1.4在施工過程中，材料品質或規(guī)格發(fā)生變化、混合料品種發(fā)生變化時，應重新進

行材料組成設計。

4.1.5對于水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料，水泥摻量可減少0.1%~0.5%，但強度驗證需滿足

表4.2.3和4.2.4的要求。

4.1.6高速公路和一級公路應驗證所用水泥穩(wěn)定類鋼渣碎石混合料180d齡期的干燥

收縮變形和溫縮應變。

條文說明：

鋼渣強度高于普通碎石，并且鋼渣是一種潛在活性固廢，因此鋼渣作為集料

用于基層水穩(wěn)混合料時，同水泥劑量下強度高于普通碎石的水穩(wěn)混合料。在設計

強度一定的情況可適當降低水泥劑量，但是具體水泥劑量還需根據鋼渣摻量及設

計確定，不宜直接降低水泥劑量使用。

4.2強度要求

4.2.1無機結合料穩(wěn)定鋼渣集料混合料強度應滿足本規(guī)程的要求。

4.2.2應采用7d齡期無側限抗壓強度作為鋼渣碎石混合料施工質量控制的主要指標。

4.2.3水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的7d齡期無側限抗壓強度標準Rd應符合表4.2.3的規(guī)

定。

表4.2.3水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的7d無側限抗壓強度標準Rd（MPa）

結構層公路等級極重、特重交通重交通中、輕交通

高級公路及一級公路5.0~7.04.0~6.03.0~5.0

基層

二級及二級以下公路4.0~6.03.0~5.02.0~4.0

8

高級公路及一級公路3.0~5.02.5~4.52.0~4.0

底基層

二級及二級以下公路2.5~4.52.0~4.01.0~3.0

注：1.公路等級高或交通荷載等級高或結構安全性要求高時，推薦取上限強度標準。

2.表中強度標準指的是7d齡期無側限抗壓強度的代表值，本節(jié)以下各表同。

4.2.4水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的7d齡期無側限抗壓強度標準Rd應符合表

4.2.4的規(guī)定。

表4.2.4水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的7d無側限抗壓強度標準Rd（MPa）

結構層公路等級極重、特重交通重交通中、輕交通

高級公路及一級公路4.0~5.03.5~4.53.0~4.0

基層

二級及二級以下公路3.5~4.53.0~4.02.5~3.5

高級公路及一級公路2.5~3.52.0~3.01.5~2.5

底基層

二級及二級以下公路2.0~3.01.5~2.51.0~2.0

4.2.5水泥穩(wěn)定類鋼渣碎石混合料強度要求較高時，宜采取控制原材料技術指標和優(yōu)

化級配設計等措施，不宜單純通過增加水泥劑量來提高材料強度。

4.2.6無機結合料穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的強度試驗及計算應符合JTG/TF20的有關規(guī)

定。

條文說明：

本指南只規(guī)定了水泥穩(wěn)定類和水泥粉煤灰穩(wěn)定類，這也是工程建設中最常用

得兩種基層用無機結合料穩(wěn)定碎石材料。也可根據JTG/TF20《公路路面基層施

工技術細則》規(guī)定的其他膠凝材料穩(wěn)定，例如石灰穩(wěn)定和石灰粉煤灰穩(wěn)定。

4.3無機結合料的計算和比例

4.3.1水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的水泥劑量應以水泥質量占全部干燥被穩(wěn)定材料質量

的百分率表示。

4.3.2水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣碎石混合料應采用質量配合比計算，以水泥：粉煤灰：（鋼

9

渣+碎石）質量比表示。

4.3.3水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料、水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣碎石混合料常用配合比可參考

4.3.3。

表4.3.3鋼渣集料混合料的推薦配合比（質量百分比）

混合料種類結合料比例結合料與被穩(wěn)定材料間比例

水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料2.5~5.5/

水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣碎石混合料水泥：粉煤灰=1:3~1:5水泥粉煤灰：被穩(wěn)定材料=15:85~10:90

4.3.4高速公路和一級公路基層與底基層用鋼渣碎石混合料，推薦鋼渣摻量為30%~50%，

或可根據鋼渣體積穩(wěn)定性適當增大，二級及二級以下公路基層與底基層用鋼渣碎石混合料，

鋼渣摻量推薦50%以上。

條文說明：

水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的水泥劑量推薦為2.5%~5.0%，這是結合研究和國

內多項工程應用經驗確定，基本包含了各等級公路、不同結構層強度對應的水泥

劑量。可也根據特殊要求設計水泥劑量，本指南規(guī)定的水泥劑量范圍只作為參照，

不作為限制。

水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣碎石混合料中的水泥與粉煤灰比例依據JTG/TF20《公

路路面基層施工技術細則》規(guī)定，但是水泥粉煤灰總劑量在JTG/TF20《公路路

面基層施工技術細則》規(guī)定基礎上降低了5%。因為經研究發(fā)現按照規(guī)范設計的配

合比強度過高，基層容易開裂，因此將水粉煤灰總灰劑量降低了5%，并能保證設

計強度要求。

鋼渣摻量也是根據研究并結合實際工程經驗確定，只作為參照，不作為限制。

4.4混合料推薦級配及技術要求

4.4.1采用水泥穩(wěn)定時，被穩(wěn)定材料的液限應不大于40，塑性指數應不大于17。

4.4.2水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的級配采用JTG/TF20中表4.5.4中推薦級配范圍。

4.4.3水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣碎石混合料級配采用JTG/TF20中表4.5.7推薦的級配范圍。

10

4.5混合料目標配合比設計技術要求

4.5.1水泥穩(wěn)定類鋼渣碎石混合料的目標配合比設計技術要求應符合JTG/TF20《公路

路面基層施工技術細則》4.6的相關規(guī)定。

條文說明：

混合料目標配合比設計參照JTG/TF20《公路路面基層施工技術細則》執(zhí)行。

4.6混合料生產配合比設計技術要求

4.6.1水泥穩(wěn)定類鋼渣碎石混合料的生產配合比設計技術要求應符合JTG/TF20《公路

路面基層施工技術細則》4.7的相關規(guī)定。

條文說明：

混合料生產配合比設計參照JTG/TF20《公路路面基層施工技術細則》執(zhí)行。

5施工

5.1一般規(guī)定

5.1.1水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料推薦采用集中廠拌，條件受限可采用人工路拌。

5.1.2對水泥穩(wěn)定類鋼渣碎石混合料，宜在2h之內完成碾壓成型。

5.1.3水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的基層與底基層壓實標準應符合JTG/TF20的有關規(guī)

定。高速公路和一級公路在極重、特重交通荷載等級下，基層和底基層的壓實標準可提高

1-2個百分點。

5.2生產、運輸、攤鋪及碾壓

5.2.1水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的生產、運輸、攤鋪及碾壓應符合JTG/TF20的有關規(guī)

定。

5.2.2水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料需縮短運輸時間，在水泥終凝時間基礎上縮短至少半

小時。

5.3養(yǎng)生

5.3.1碾壓完成并經壓實度檢驗合格后，應及時養(yǎng)生。

5.3.2水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的養(yǎng)生期宜不少于7d，水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣碎石混合

料養(yǎng)生期宜不少于10d，延長至上層結構開始施工的前2d。

5.3.3養(yǎng)生方式和其他需注意事項應符合JTG/TF20中6.1和6.2的有關規(guī)定。

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5.4交通管制

5.4.1參照《公路路面基層施工技術細則》(JTG/TF20—2015)中第6.3執(zhí)行。

5.5層間處理

5.5.1參照《公路路面基層施工技術細則》(JTG/TF20——2015)中第6.4執(zhí)行。

5.6基層與瀝青面層間處理

5.6.1參照《公路路面基層施工技術細則》(JTG/TF20--2015)中第6.5執(zhí)行。

5.7基層收縮裂縫的處理

5.7.1參照《公路路面基層施工技術細則》(JTG/TF20—2015)中第6.6執(zhí)行。

12

6質量控制與驗收

6.1一般規(guī)定

6.1.1在施工前以及在施工過程中，原材料或混合料發(fā)生變化時，應檢驗擬采用材料。

6.1.2水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料基層與底基層施工應建立健全有效的質量保證體系，

對原材料及施工質量進行全面的檢查評定，確保施工質量的穩(wěn)定性。

6.1.3水泥穩(wěn)定鋼渣碎石混合料的基層、底基層施工質量標準與控制應按《公路路面

基層施工技術細則》(JTG/TF20—2015)執(zhí)行。

6.1.4基層、底基層施工質量標準與控制應包括原材料檢驗、施工參數確定、施工過

程中的質量檢查驗收等方面。

6.2鋼渣材料檢驗

6.2.1型式檢驗內容為3.1~3.4所有規(guī)格和技術要求，包括環(huán)保性檢測。有下列情況

之一，應對鋼渣進行型式檢驗：

1新的生產線投產和老的生產線改造；

2停產一個月或以上，恢復生產時；

3出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差別時；

4正常生產時，每季度進行一次檢驗；

5料源發(fā)生變化時。

6.2.2鋼渣出廠檢驗時，每批應進行出廠檢驗；出廠檢查項目為3.1~3.4所有規(guī)格和

技術要求，包括環(huán)保性檢測。

6.2.3道路基層和底基層用鋼渣應以3000t為一批，不足