钢渣沥青路面施工技术在市政工程中的应用

李 怀

(石家庄滹沱新区投资开发有限公司，河北 石家庄 050800)

近几年，我国基础设施建设力度不断增强，对建筑原材料的需求不断加大。为加强对能源的充分利用，人们展开了对钢渣废料资源的二次应用，这不但可减少资源消耗，还有利于生态环境保护，降低项目建设成本，为市政工程的实施提供保障。以钢渣沥青混合料为研究对象，对这种全新集料的使用性能和稳定性展开研究，对钢渣沥青混合料的路用性能进行实验，促进其在市政工程施工项目中的应用。

1 钢渣沥青的原材料

钢渣沥青路面的原材料主要包括沥青、水泥、矿粉、粗集料、细集料等，其中粗集料大部分为钢渣，其余的为石灰岩碎石，而细集料则包含天然砂和石屑等。依据相关施工标准，对各项原材料进行合适比例的混合，得到钢渣沥青路面的施工混合料，在施工中通过对集料稳定性的检测及搅拌后温度的控制，使混合料的嵌合度达到铺设标准，满足市政工程路面建设的技术要求。

钢渣沥青混合原材料中，由于钢渣硬度较高且加工成本较高，在施工中不能直接作为矿粉的替代品，需要调整各类原材料的比重，在了解其性质的情况下，完成原材料的加工。粗集料的主要材质为钢渣和各类岩石，在坚固性、吸水性与沥青黏合性方面，花岗岩都符合国家标准，在与沥青黏附性方面，需要矿粉处理后才能达到国家等级要求。对于钢渣的处理，渣场可选用碎石机对原材料进行压制，使钢渣转变为多菱角细长型的形状，便于与其他原材料的混合。细集料中的天然砂和石屑主要起着填空作用，并能够分散其他原材料，使各类原料结构均衡。细集料的基本性质以多棱角性为重要指标，国家要求范围为3～5 mm，需要在筛孔中留出相应的空隙，满足细集料颗粒大小的要求。在钢渣沥青路面中，只有沥青和矿粉充分融合，在路面中形成薄膜，才有利于各类原材料的融合及相互吸附。在钢渣沥青路面中，矿粉量的应用要达到10%以上，其主要由石灰粉和水泥等材料构成，国家要求的标准范围为0.005～0.007 mm。对于各类材料的配比，还需要进行深度试验。

2 钢渣沥青材料的路用性能

2.1 试验内容

对于钢渣沥青路面原材料性能的测试，其主要目的是对各项性能展开试验，了解钢渣沥青路面施工的可操作性，在了解其主要性能的前提下，为混合料中原材料的配比提供参考，为具体施工和材料控制提供严格的标准。钢渣沥青混合料构成元素较多，其混合料有着较强的弹性，容易受到外界温度、水、负载量的影响。市政工程建设路面承载的重量较大，长期受到雨水的冲刷，为了保证车辆运输和通行，为人们提供良好的服务，钢渣沥青路面必须具备良好的使用性能。依据相关建设经验，利用综合性能对比试验，对钢渣沥青路面的性能作出汇总，具体结果见表1。

表1 钢渣沥青混合材料路用性能试验结果Tab.1 Results of pavement performance test of steel slag mixture materials

2.2 试验结果

从试验结果可以看出，钢渣自身材料形状特点，使原材料的颗粒之间形成相互作用的关系，增加整体路面的抗挤压和切割能力，保持路面的稳定性。利用钢渣代替其他石料，在合理的配比下，混合料的稳定性要高于普通石料混合料，其中钢渣材料比例在15%左右，其路面适应性最强。钢渣沥青混合料的低温弯曲度、渗水系数、摩擦系数、活性膨胀度等，均满足国家标准，特别是稳定度方面较强，可广泛用于路面建设和改造中，具有符合国家标准的路用性能。

与常规的石料相比，钢渣的密度与体积更大一些，受不同钢渣掺量的影响，在体积与密度方面通常会发生一定的变化。研究表明，当钢渣掺量达到35%时，它的体积较常规玄武岩石料沥青混合料的体积会减少约6.8%，而钢渣掺量高达56%时，混合料体积则会减少约8.6%。当钢渣掺量达到86%时，混合料体积则减少至18%左右。这说明钢渣掺入量的高低，将会在一定程度上影响混合料摊铺面基的大小，当钢渣掺量呈现较高密度时，相同质量的混合料摊铺面积便会呈现缩小趋势，反之则会变大。另外，受钢渣自身密度过大的影响，其在运输、拌和及加工工序中耗能较大，将提高施工成本。应用钢渣沥青路面施工技术时，需根据具体的工程要求、技术质量需求，合理配置钢渣掺配比例，才可达到事半功倍的效果。

3 钢渣沥青路面工程的实施

工程实施主要利用铲车、摊铺机、压路机、洒水车等大型移动设备，根据工程规模和要求选择不同的材料配比，施工过程需要注意以下几点问题：沥青混凝土搅拌过程中，要保证混合料、沥青搅拌完成后，沥青混凝温度相同，混料无结块现象，保持相同的均匀度，为铺设做好准备。沥青混凝土铺摊和压平过程中，需要做好温度调整，加热温度不超过155℃，初次压平的温度保持在11℃左右，完成后的温度保持在70℃左右。完成铺设后，不能依靠洒水来降低路面温度，应保持施工环境的稳定，避免路面材料内部温度流失过快，令各种材料的融合不紧密，影响压实程度和效果。钢渣沥青材料在完成混合后，应尽快进行现场铺摊。压路机应展开初次压平、复压、终压等，在材料温度流失较少的条件下，尽快进行三次压实工作，避免石料出现破碎和磨损等，保持石料嵌挤度良好。工程实施依据设备使用标准，选用的混合料根据自身特点进行粗型极配，在施工中应加大压实强度，达到路面压实度的标准，保证路面施工的整体质量。

为了能更好地在市政工程中应用钢渣沥青路面施工技术，推进市政工程的有序进行，保证市政工程的完成性与有效性，要提高施工质量与水平，达到市政工程的施工目的。在市政工程施工中，要对钢渣沥青混凝土混合料展开实验与检测，可通过铺筑实验路，在实验路中应用钢渣沥青路面施工技术，充分掌握钢渣沥青混凝土混合料沥青路面的路用性能，对该道路的实用性、可行性进行综合评分，对其长期性能与可靠性做出客观评价，并将此作为后续工作开展的重要依据，以保证钢渣沥青路面施工技术的有效应用，为市政工程打造出路面强度高、抗滑性能好、路面密实抗渗的道路。由于钢渣自身所具备的抗压性和耐磨性要高于其他材质，所以在道路施工中应用广泛，既可用于道路基层，也可用于垫面和面层，部分天然石料混合还能铺筑出高质量、柔性强的道路，减少废渣对环境造成的污染。

4 应用钢渣沥青路面技术的社会效益和经济效益

4.1 社会效益

钢渣沥青路面技术主要应用于夏季与冬季，检测项目主要为外观检测、平整度检测与抗滑性能检测，研究发现，钢渣沥青路面技术施工路段所产生的摩擦性能，与石灰岩沥青混合料基本相当，但在使用过程中所产生的摩擦系数衰减程度相对较小，具有良好的抗滑耐久性，成本消耗较小。故而，在市政工程中应用钢渣沥青路面技术，既能够满足行车需要与行人通行要求，又能够减少成本消耗，安全系数较高。将钢渣作为骨料进行沥青路面施工，不仅能够有效解决因钢渣大量排放而造成的环境污染问题，减少对土地的侵占，还能满足市政工程对新骨料的需求，达到保护自然资源、绿色环保施工的目的，切实满足市政工程可持续发展的要求。在市政工程中应用钢渣沥青路面技术，可有效利用废物，达到节能减排的效果，在材料质量与施工质量方面也能满足市政工程要求，社会效益巨大。

4.2 经济效益

钢渣是骨料的重要组成部分，将其应用于市政工程中，进行沥青混凝土路面的铺设，不仅可有效减少碎石骨料的产生，还可降低市政工程开采石材所消耗的能源，提高市政工程经济效益，有效降低路面施工成本。以往的市政工程道路建设主要采用的原材料为碎石，碎石的市场价为35元/t，而钢渣的价格为15元/t，可节约57.14%的成本。故而，在市政工程中应用钢渣沥青路面技术，可获得巨大的经济效益。

5 结语

钢渣是路面建设的重要材料。依据相关规范要求，其与沥青混凝土相混合，完成钢渣沥青路面的建设，可发挥其稳定性强、成本低、耐高低温、效果好的优势。钢渣是建设工程的废料，对其合理使用有利于保护生态环境，是市政工程建设中值得推广的技术方法。我国对路面建设有着较高的要求，钢渣沥青混合料必须依据规范进行合理调配，并进行试验和检测，在满足相关标准的情况下进行应用，保障市政工程实施的安全和质量。钢渣具备良好的表面特性，通过与沥青的混合，可成为路面铺装的主要集料。试验发现，钢渣沥青混合材料可在高温下保持稳定的物质性能，可通过路面的铺装和压实发挥集料的功能。这种混合料与传统沥青材料的施工技术和流程大致相同，但需要注意施工温度，可通过对混合料性能的判断作出有效的控制和调整。为保障混合料的稳定性，应对钢渣的选择进行细分，其形态要符合破碎极配的标准，与沥青混合后，要有充足的搅拌和存放时间，以保证物质性能的稳定性。在进行铺装和压实之前，要对混合料的物质性能进行分析和评估，保证其稳定性，使其符合项目质量标准及施工要求。