鋼渣瀝青混凝土路面施工工法主要完成單位：北京市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)rr限公司北京市政路橋建材集團(tuán)有限公司主要完成人：二。一二年六月i前言TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"2工法特點(diǎn) 2\o"CurrentDocument"3適用范圍 24工藝原理5施工工藝流程及操作要點(diǎn) 材料與設(shè)備 16質(zhì)量控制 19218安全措施219環(huán)保措施 2210資源節(jié)約 1 V./ JL 2211效益分析 2312應(yīng)用實(shí)例 23抗車(chē)轍瀝青混合料路面施工工法主要完成單位：北京市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司北京市政路橋建材集團(tuán)有限公司主要完成人：1刖e鋼渣是在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中生成的液態(tài)熔渣冷卻固化后形成的工業(yè)廢料。隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，每年都產(chǎn)生大量的鋼渣，2008年我國(guó)鋼產(chǎn)量為50091.5萬(wàn)噸，排放的鋼渣已超過(guò)5000萬(wàn)噸。堆積如山的鋼渣占用土地,污染環(huán)境。同時(shí)渣粉漫天飛揚(yáng)，所造成的粉塵污染成為影響環(huán)境的宵要污染源。近年來(lái)，隨著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，人們環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)。從環(huán)保和廢物利用的角度出發(fā)，采取有效措施消化吸收鋼渣、減輕鋼渣的污染成為社會(huì)各界普遍開(kāi)始關(guān)注的問(wèn)題。在國(guó)外,尤其在發(fā)達(dá)國(guó)家,鋼渣兒乎全部利用，以美國(guó)為例，美國(guó)年產(chǎn)一千二百萬(wàn)噸鋼渣，其中一千一百萬(wàn)噸可得到重新利用，鋼渣利用率達(dá)到90%以上。歐洲許多國(guó)家的鋼渣利用率也基木在這一水平。由于鋼渣具有高強(qiáng)、耐磨、抗滑等特點(diǎn)，公路中大規(guī)模應(yīng)用鋼渣成為其廢物利用的主要途徑。在美國(guó)，鋼渣已被廣泛作為集料用于SMA瀝青路面中。由于鋼渣具有杰出的耐磨性，因此鋼渣混合料具有優(yōu)越的抗車(chē)轍能力和抗滑。目前在美國(guó)銅渣已成為優(yōu)選的面層材料，其使用供不應(yīng)求。伊利諾州交通部已將銅渣作為瀝青表面層粗集料寫(xiě)入規(guī)范，目前已在芝加哥成功地修建了5百萬(wàn)噸鋼渣瀝青路而，同時(shí)還規(guī)定在交通量大且事故頻繁發(fā)生的路面必須采用象鋼渣這樣的抗滑材料。伊州的多年試驗(yàn)表明，鋼渣是抗滑性能最好的集料之一，已成為瀝青混合料中首選的集料。印第安那州也廣泛地應(yīng)用鋼渣修建州際高速公路、重交通城市道路及其它高交通量的道路。美國(guó)各州使用鋼渣的經(jīng)醐表明：鋼渣瀝青路而的優(yōu)點(diǎn)是其優(yōu)越的抗滑性能，在輪胎作用下不磨耗，鋼渣瀝青路面具有優(yōu)越的抗車(chē)轍性能，具有很高的勁度和強(qiáng)度，同時(shí)鋼渣瀝青路面不褪色，能長(zhǎng)期保持令人賞心悅目的黑色外觀。在工程應(yīng)用的基礎(chǔ)上，為了更加充分有效地利用鋼渣的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，北京市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司與北京市政路橋建材集團(tuán)有限公司聯(lián)合進(jìn)行了有關(guān)新型瀝青混合料生產(chǎn)與施工應(yīng)用的科技攻關(guān)立項(xiàng)工作，就鋼渣瀝青混合料生產(chǎn)應(yīng)用關(guān)健技術(shù)進(jìn)行了大量研究與開(kāi)發(fā)，研發(fā)出了一整套鋼渣瀝青混合料生產(chǎn)與施工工藝，并成功地在北京雁棲湖示范區(qū)聯(lián)絡(luò)通道（京承高速-范崎路）上進(jìn)行了鋪筑應(yīng)用試驗(yàn)。后期跟蹤觀測(cè)的試驗(yàn)表明鋼漁瀝青路面性能優(yōu)異，鋼渣瀝青路面的抗滑性能及抗車(chē)轍能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)丁?普通瀝青路面。對(duì)提高我國(guó)瀝青路面的耐久性和降低工程造價(jià)具有積極意義。2工法特點(diǎn)1將鋼渣制備成為適用于瀝青混凝上路面中的骨料，提高鋼渣再生利用的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，町節(jié)省自然資源（石材）。從而解決了我國(guó)鋼鐵工業(yè)因鋼渣堆放污染環(huán)境的技術(shù)難題，為鋼渣從固體廢棄物轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)瀝青混凝土耐磨集料資源開(kāi)辟了廣闊的前景。2較一般熱拌瀝肯混合料相比，鋼渣瀝有混合料的溫度損失比較快，出廠(chǎng)溫度有所提高，需控制在180-190°Co進(jìn)行碾壓過(guò)程中不可以將工作斷而控制的過(guò)長(zhǎng)。2.3W利用與熱拌瀝青混合料相同的生產(chǎn)設(shè)備、運(yùn)輸車(chē)輛、攤鋪機(jī)械和碾壓設(shè)備，施匚機(jī)械化程度高。2.4鋼渣屬于堿性集料，同時(shí)山于鋼渣具仃多孔的物理特征與其它瀝育混合料相比，使用鋼漁本身的特性不需要添加任何外加劑就可以提高瀝青混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)。3適用范圍3.1適用于重交通城市各交通要道，路口車(chē)流量大，公交車(chē)專(zhuān)用車(chē)道等高交通量的道路匚程。2適用于車(chē)禍?zhǔn)鹿暑l發(fā)的路而抗滑性能要求高的路面工程。3適用于多雨雪地區(qū)各等級(jí)公路瀝青混凝土路面。3.4適用于旅游區(qū)的觀光道路，因鋼渣瀝青路而不褪色，能R期保持令人賞心悅目的黑色外觀。4工藝原理鋼渣是一種質(zhì)地堅(jiān)硬、外觀多孔、棱角豐富、表面粗糙的材料，通過(guò)對(duì)混凝土礦料級(jí)配的選擇，通過(guò)在混合料中形成骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，依靠鋼渣顆粒表而粗糙形成較強(qiáng)的嵌擠作用，而不需要摻加其他改性劑來(lái)達(dá)到提高混合料高溫穩(wěn)定性、抗滑性、水穩(wěn)定性及抗車(chē)轍性的目的。通過(guò)試驗(yàn)段對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行選擇及配合比設(shè)計(jì)的驗(yàn)征，采用間歇式拌合機(jī)進(jìn)行拌合，用大噸位的運(yùn)輸車(chē)運(yùn)輸，使用履帶式自動(dòng)找平攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，并用大噸位壓路機(jī)碾壓，經(jīng)過(guò)科學(xué)合理的組織施工，最終做到攤鋪層密實(shí)、接縫平順，保證了路面質(zhì)量符合要求。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程5.1.1鋼渣瀝青混凝土路而施工工藝流程（圖5.1.l-l）o圖5.1.1-1鋼渣瀝青混凝土施工工藝流程圖5.2操作要點(diǎn)5.2.1配合比設(shè)計(jì)1.材料的選擇1)鋼渣：形狀規(guī)則，接近正方體，有棱角，這樣才能保證顆粒之間能形成良好的嵌擠結(jié)構(gòu)。表面盡可能密實(shí)盡量避免鋼渣表面有過(guò)多的蜂窩狀孔隙。鋼渣須經(jīng)過(guò)破碎存放6個(gè)月以上才可使用。鋼渣使用前應(yīng)進(jìn)行活性檢驗(yàn)，要求鋼渣中游離氧化鈣含量不大于3%,浸水膨脹率控制在不得超過(guò)2%,金屬鐵含量小于2%o2)細(xì)集料應(yīng)清潔、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，并TT適當(dāng)顆粒級(jí)配。3)采用的木質(zhì)素纖維劑量為混合料的3%。。2.瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)1)設(shè)計(jì)原則通過(guò)試噩確定拌合機(jī)各冷料倉(cāng)、礦粉、瀝青、纖維的最佳配比。采用馬歇爾試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，既通過(guò)試配法確定混合料的集料級(jí)配，遵循現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于熱拌瀝青混合料設(shè)計(jì)的目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比，以及試拌、試鋪、驗(yàn)證的三個(gè)階段，并通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)判斷集料級(jí)配的合理性，并確定最佳油石比。2)確定初始級(jí)配瀝青混合料用的粗集料為首鋼的鋼渣，細(xì)集料、填料為三河生產(chǎn)的機(jī)制砂及礦粉，我們對(duì)采用的幾種石料、礦粉進(jìn)行了篩分測(cè)試。根據(jù)原材料的篩分結(jié)果，按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004的要求，合成級(jí)配范圍中線(xiàn)為基準(zhǔn)，以4.75mm篩孔的通過(guò)率中值的土3%合成三條|11|線(xiàn)。5.2.1-1SMA-13(鋼渣)礦料合成級(jí)配計(jì)算表篩^L(mm)169.5—4TT5-2T36-0.6―0.3—0~15~0707510?15100.084.3―—159—0.2篩^L(mm)169.5—4TT5-2T36-0.6―0.3—0~15~0707510?15100.084.3―—159—0.2—0.20.2—0.2—0.2―0.2—0.2-5?10100.0TO0.09K5-1330.20.2—0.20.20.20.2料機(jī)制砂100.0TO0.0TO0.0TO0.083T848927T91T5-9.275礦粉100.0^0.0TO0.0TO0.0^0.0TO0.U^0.0^0.0987T80.T-級(jí)配一級(jí)配二級(jí)配三中值上限下限100.092.860.928.122.0-I75-IT8-130"I2T9.9—100.0928"60.8253195160139126"H.9-97"-100.092"860.8"220162"T4T128"I20-TO-9^~~1009y625—25IKS"-17.513125—H3—

95―100753023-22"19"1314"1T"10090502011TO98級(jí)配甲46301311100級(jí)配乙46331011100級(jí)配丙4637611100按照甲、乙、丙的比例，分別配成礦料，過(guò)4.75mm篩,取大于4.75mm的料,做搗實(shí)密度利毛體積密度，見(jiàn)表5.2.1-2表5.2.1-2項(xiàng)目甲乙丙松方毛體積相對(duì)密度1.8641.8661.869毛體積相對(duì)密度3.2043.2013.203松裝間隙率VCADRC（%）41.841.841.63）確定級(jí)酉己根據(jù)合成級(jí)配材料的毛體積密度確定油石比5.5%,進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5.2.1-3表5.2.1-35.55.55.5最大理論相對(duì)密度2.7582.7632.771毛體積相對(duì)密度2.6642.6582.649VV%3.43.84.4VMA%18.418.919.6VFA%81.579.977.6VCADRCVCAmix%36.834.531.441.841.85.55.55.5最大理論相對(duì)密度2.7582.7632.771毛體積相對(duì)密度2.6642.6582.649VV%3.43.84.4VMA%18.418.919.6VFA%81.579.977.6VCADRCVCAmix%36.834.531.441.841.841.6穩(wěn)定度KN8.658.718.03流值nun3.453.212.86由表5.2.1-3可見(jiàn)級(jí)配甲、級(jí)配乙、級(jí)配丙都符合VCAmix〈VCADRC及VMA>17的要求，但是級(jí)配丙孔隙率不合格，級(jí)配甲VMA〈級(jí)配乙，所以最終確定乙號(hào)級(jí)配為設(shè)計(jì)級(jí)配。4）確定最佳油石比確定級(jí)配乙后，以5.5%為中值±0.3為間隔，調(diào)整3個(gè)不同的油石比，制作馬歇爾試驗(yàn)，計(jì)算孔隙率等各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)確定最佳油石比。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5.2.1-4表5.2.1-45.25.55.8最大理論相對(duì)密度2.7732.7652.760毛體積相對(duì)密度2.6502.6572.663VV%4.43.93.5VMA%18.918.918.9VCADRCVFA%76.779.48L5VCAmix%34.734.534.341.85.25.55.8最大理論相對(duì)密度2.7732.7652.760毛體積相對(duì)密度2.6502.6572.663VV%4.43.93.5VMA%18.918.918.9VCADRCVFA%76.779.48L5VCAmix%34.734.534.341.841.841.8穩(wěn)定

度KN8.118.588.26流值imn3.063.343.67由表5.2.1-4可見(jiàn)，根據(jù)設(shè)計(jì)孔隙率確定最佳油石比，山此確定5.5%為最佳油石比。5）配合比檢駝:表5.2.1-5試驗(yàn)項(xiàng)目單位檢測(cè)結(jié)果規(guī)范要求

試驗(yàn)項(xiàng)目單位檢測(cè)結(jié)果規(guī)范要求瀝冃析漏試驗(yàn)的結(jié)合料損失%0.06W0.1飛散試驗(yàn)的混合料損失(20C)%7.2W15動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)(60C)次/mm5300,5000殘留馬歇爾穩(wěn)定度%,95.3>80凍融劈裂殘留強(qiáng)度比%85.4>80滲水系數(shù)ml/min基本不透水W20構(gòu)造深度Mm1.00.8-1.5根據(jù)表5.2.1-5級(jí)配乙油石比為5.5%的試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算有效瀝青用量5.44%、粉膠比1?94、瀝青膜厚度為7.40pmo6)目標(biāo)配合比確定由各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果，確定鋼渣SMA-13||標(biāo)配合比為:表5.2.1-6集料10-15(mm)%5-10(mm)%機(jī)制砂％礦粉％纖維％油石比％鋼渣SMA35.53.鋼渣SMA-13瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)1)礦料的級(jí)配設(shè)計(jì)從各熱料倉(cāng)取出礦料進(jìn)行篩分，把試驗(yàn)結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行級(jí)前計(jì)算。熱料倉(cāng)的礦料級(jí)配篩分結(jié)果合成級(jí)配:4#倉(cāng):3#倉(cāng)：2#倉(cāng)：1#倉(cāng)：礦粉=28：44：7：11：10,見(jiàn)表5.2.1-7表5.2.1-7篩孔尺寸(mm)16礦料4#倉(cāng)W03#倉(cāng)―TO0.02#倉(cāng)W01#倉(cāng)—TO0.0礦粉—1W0級(jí)配甲(%)級(jí)配乙(%)級(jí)配丙(%)1000級(jí)配中值(%)100級(jí)配范圍100-10013.2954.75―236篩孔尺寸(mm)16礦料4#倉(cāng)W03#倉(cāng)―TO0.02#倉(cāng)W01#倉(cāng)—TO0.0礦粉—1W0級(jí)配甲(%)級(jí)配乙(%)級(jí)配丙(%)1000級(jí)配中值(%)100級(jí)配范圍100-10013.2954.75―236―0.60.30.T3―0.07585.39.2"0T0"T0T0"T0"T0"T100.0747T0—0"!0"!0H0T0T0T100.()TO0.05L7-37—0.40.40.40.40.4100.0TO0.098.378547.630.5-183"123"1W100.0TO0.0W0W0TO0.0TO0.0982-9T2-792"95.963T"24.9""IWT5T"135-H9-HT"929562.5sy185IT3I3125TT395"90-10050-7520-3014-2313-2211-1910-158-11配比28141110100對(duì)各料倉(cāng)礦料進(jìn)行密度測(cè)試，見(jiàn)表5.2.1-8表5.2.1-8料倉(cāng)4#3#2#毛體積相對(duì)密度3.2753.2413.052表觀相對(duì)密度3.3313.3003.111/2.7902）油石比的確定確定礦料級(jí)配后，參考目標(biāo)配比確定最佳油石比，以目標(biāo)配比的最佳油石比最佳汕石比土0.3%,分別成型馬歇爾試件，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5.2.l-9o表5.2.