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1、沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣 行业标准编制说明沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣行业标准编制起草小组2013年9月目 录一、任务来源、工作简要过程4二、制定标准的理由及意义4三、 制定依据5四、技术内容51 标准名称和使用范围52 术语和定义63 规格64 一般要求74.1 钢渣外观74.2 放射性74.3 浸水膨胀率74.4 金属铁含量85 技术要求95.1 粗集料95.1.1 压碎值95.1.2 磨耗值95.1.3 表观密度和吸水率105.1.4 坚固性105.1.5 针片状颗粒含量115.1.6 软石含量115.1.7 磨光值115.2 细集料125.2.1 坚固性126 试验方法126.1 放射
2、性126.2 浸水膨胀率126.3 金属铁含量126.4 钢渣粗集料、细集料质量技术要求127 检验规则128 典型工业试验路段128.1 武钢厂内试验段128.1.1试验段简介128.1.2 试验段的路用性能研究138.1.2.1 试验段外观138.1.2.2 试验段的弯沉值检测结果与分析148.1.2.3 试验段表面特性测定结果及分析158.1.2.4钢渣沥青混凝土水稳定性试验结果及分析168.1.2.5 钢渣沥青混凝土中钢渣活性检验178.1.2.6 钢渣沥青混凝土高温稳定性试验结果与分析188.2 武汉-黄石高速豹泻段198.2.1试验段概况198.2.2 试验段材料组成设计208.2
3、.3 试验段的观测与检测218.2.3.1试验段外观218.2.3.2 试验段路用性能检测218.2.4 结论238.3 武汉市东湖高新开发区主干道238.3.1 试验段简介238.3.2 钢渣沥青混凝土组成设计248.3.2.1 化学成分分析248.3.2.2路用力学性能试验248.3.2.3级配设计258.3.3初步性能检测与分析268.3.4结论279 效益分析279.1直接经济效益279.1.1 具体材料计算289.1.2 材料费用289.2 间接经济效益和社会效益299.2.1 降低养护费用309.2.2 缩短施工工期309.2.3 节约乘客旅途时间309.24 提高安全性，减少汽车
4、损耗309.2.5 环境保护319.3 推广情况319.4 结 论3110 与有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准的关系3111 对征求意见及重大分歧意见的处理经过和依据3212标准水平分析3212.1 采用国际标准和国外先进标准的程度3212.2 国际、国外同类标准水平的对比分析3212.3 与现有标准及制定中标准协调配套的情况3212.4 综合水平3213 贯彻标准的要求和措施建议3214 预期效果32沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣行业标准编制说明一、任务来源、工作简要过程1、根据工业和信息化部工信厅科2012252号文关于下达2012年第四批行业标准制修定计划的通知，由武汉钢铁（集
5、团）公司、武汉理工大学和冶金工业信息标准研究院负责制订沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣(2012-2334T-YB)行业标准。2、我们在接到该标准制订任务后，成立了沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣行业标准制订工作小组，制定了工作计划，立即进行资料的查阅，起草了沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣（初稿）发放到部分单位征求意见，并走访了有关单位。在此基础上，我们起草了沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣（征求意见稿）。 2012年开展调研2013年9月开展征求意见2013年10月对意见汇总，并召开专家讨论会2013年11月形成标准送审稿2013年12月标准审定3、标准主要起草单位 武汉钢铁（集团）公司、武汉理工大学和冶金工业信
6、息标准研究院等。二、制定标准的理由及意义目前我国钢渣沥青混凝土路面的施工和验收仍主要参考我国JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范，适用性不强，导致很多工程项目施工后无法验收。因此，武汉钢铁（集团）公司、武汉理工大学和冶金工业信息标准研究院提出联合制定钢渣沥青混凝土路面的技术标准沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣，通过此标准来规范钢渣的生产、分类和加工工艺以及钢渣沥青混凝土的生产、施工、检验、验收等工作。本标准主要是利用炼钢过程中产生的钢渣作为集料来制备沥青混凝土，其大规模利用可以减少钢渣堆积，减轻污染环境，少占土地资源，同时可以替代石灰岩等天然石材，减少自然资源的开采，保护了生态环境，有助于
7、我国实现资源节约型、环境友好型的和谐社会。本标准主要原料钢渣，其来源广，生产加工工艺简单，因此其价格相对低廉。将其用于沥青混凝土中，不仅性能优越，而且使得沥青混凝土的生产成本降低，具有较好的经济价值。按修筑12米宽标准厚度的沥青路面每公里可节约资金约31万元。由此，沥青混凝土生产企业会产生可观的直接经济效益。本标准的制订将有利于提高钢渣混凝土路面使用品质，延长路面使用寿命，并且可以节约大量的后期养护费用，提高行车安全性和舒适性，减少了车辆机械损耗和油耗，具有较好的间接经济效益。三、 制定依据 本标准根据生产与实际使用的需要，参考公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）、公路工程集料
8、试验规程（JTG E42-2005），结合玛蹄脂碎石混合料的技术特点，在试验验证的基础上制定的。 沥青玛蹄脂碎石混合料是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。我国1998年引进了沥青玛蹄脂碎石混合料技术。沥青玛蹄脂碎石混合料呈现粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少的特点，从而使沥青玛蹄脂混凝土具有防水性能强，抗老化、抗疲劳优点突出，有很高的耐久性能、较长的使用寿命。钢渣的力学性能较轧制的碎石好，不仅耐磨、颗粒级配形状好，而且与沥青有良好的粘附性，沥青包裹后能防止钢渣的膨胀。其比热值很大，很适宜作为沥青混凝土的骨料用于路面的铺筑中。
9、同时钢渣中富含铁，其压缩孔隙结构使其成为一种较为密实的材料。掺有钢渣的沥青混凝土具有良好的防滑性和隔热性，且较易压实。将钢渣作为集料应用到道路工程领域，对于降低道路成本，节约天然石料，保护生态环境都具有十分重要的意义。经查，目前我国尚无沥青碎石混合料用钢渣标准，导致钢渣集料的品质参差不齐。本标准制定的目的在于保证以钢渣为主要原材料的玛蹄脂碎石混合料沥青路面的路用性能和质量。四、技术内容1 标准名称和使用范围目前，沥青玛蹄脂碎石（以下简称SMA） 由于其具有优良的抗滑耐磨性能，作为一种较为常用的沥青路面材料在一些重要道路及对抗滑和耐磨要求较高的道路工程中应用。近年来，通过对钢渣的应用研究，已有工
10、程将钢渣作为SMA的主要粗集料进行应用，经过几年来的观测，表明使用效果良好，因此本标准以已有的研究成果为基础，针对玛蹄脂碎石混合料沥青混凝土面层、中层、柔性基层等应用结构层提出钢渣作为其主要材料应用时的性能要求。 本标准适用于道路工程中沥青玛蹄脂路面与中层、柔性基层等结构处碎石混合料用钢渣，也可以适用于微表处碎石混合料用钢渣。2 术语和定义本标准中的沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣是指将钢渣经稳定化处理和检验合格，并满足道路工程集料的质量要求，作为耐磨沥青混凝土的主要集料，起骨架和填充作用。本标准中的沥青玛蹄脂碎石混合料包括SMA混凝土中的粗集料和细集料。为了保证钢渣在道路工程中应用的稳定性，参考国
11、内外有关规范及研究，以浸水膨胀率作为钢渣稳定性能的指标要求，其他术语参照道路工程中集料的技术指标要求。3 规格本标准的沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣主要是作为粗、细集料用于沥青面层，包括上、中、下面层，钢渣的规格要满足道路用沥青混凝土的粒径规格及级配。特别是沥青面层材料的规格要求，因此钢渣粗集料的粒径范围为公称粒径规格S6 S14，即本标准所涉及到的钢渣作为粗集料使用时，其最大公称粒径为方孔筛37.5mm的通过率为100%。公路沥青路面施工技术规范规定，沥青玛蹄脂碎石混合料沥青混凝土不得使用天然砂，因此，钢渣作为细集料在使用过程中参考机制砂的规格要求，满足公称粒径S18、S19的要求。4 一般要求
12、4.1 钢渣外观本标准主要是将钢渣用于沥青玛蹄脂碎石混合料沥青混凝土，沥青玛蹄脂碎石混合料沥青混凝土主要以粗集料为主，骨架结构的形成和强度保证主要依靠钢渣，因此要求钢渣形状规则，接近正方体，有棱角，这样才能保证颗粒之间能形成良好的嵌挤结构。同时，作为沥青玛蹄脂碎石混合料沥青混凝土的粗集料，要求具有较高的抵抗压碎和磨耗的能力，因此，要求粗集料表面尽可能密实。试验结果表明，钢渣的强度高于普通的天然石料，可以很好的保证压碎值、磨耗值指标，但是仍然要尽量避免钢渣表面有过多的蜂窝状孔隙。4.2 放射性建筑材料的放射性指标为国家强制性规定，本标准规定沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣须满足建筑材料放射性核素限量(
13、GB6566-2010)中的指标要求。各钢厂钢渣放射性检测结果如表1。结果显示，各钢厂放射性均小于1.0%的要求。表1 钢渣放射性检测结果项目123456789放射性内照射0.070.060.040.080.090.050.030.10.08外照射0.060.050.070.10.080.060.080.090.064.3 浸水膨胀率 现代炼钢过程中为脱硫、脱磷常加入石灰和白云石等高钙、高镁材料做造渣剂，但是加入的石灰和白云石不能和二氧化硫等酸性氧化物充分反应，以fCaO和fMgO的形式保留在钢渣中，遇水发生体积膨胀。钢渣体积的膨胀直接影响沥青混凝土的性能，造成路面出现病害。因此，钢渣在道路工
14、程的应用首先要解决钢渣的安定性问题。在钢渣混合料路面基层施工技术规程（YBT 4184-2009）中以粉化率作为评价钢渣稳定性的指标。日本于1981年制定了钢渣的浸水膨胀率试验方法，作为日本平均钢渣稳定性的统一试验方法，已经使用二十余年。根据国外的经验及研究，在新修订的钢渣混合料路面基层施工技术规程、交通部制定的公路沥青路面施工技术规范（JTGF40-2004）、公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）及美国ASTM D5106-2003沥青筑路混合料用钢渣集料标准规范中都制定了浸水膨胀率的技术指标和试验方法，因此，本标准规定沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣的稳定性采用浸水膨胀率来评价，应满足小于2%的要求。各钢厂钢渣浸水膨胀率试验结果见表2。其中对3、6、7号钢渣的沥青混合料浸水膨胀率试验，检测结果符合路用钢渣不大于2%的技术要求，结果见如表3。表2 钢渣浸水膨胀率检测结果项目123456789浸水膨胀率%10.65.764.236.485.9610.67.126.345.12表3 钢渣沥青混合料浸水膨胀率检测结果项目367浸水膨胀率%1.21.51.34.4 金属铁含量 钢渣中会含有一定比例的金属铁，金属铁含量较高时会对沥青玛蹄脂碎石混合料的性能有较大的影响，因此，
