工业废渣稳定材料性能优化及其在路面底基层中的应用
Performance optimization of industrial waste residue stabilized material and its application in pavement subbase
关键词:
钢渣;工业废渣稳定材料;路面底基层;含水率;压实度;无侧限抗压强度;工程应用
Key words:
Steel slag; Industrial waste residue stabilized material; Pavement subbase; Moisture content; Compaction degree; Unconfined compressive strength; Engineering application
刊期:
2026年第3期
DOI:
10.19761/j.1000-4637.24090471
文章编号:
基金项目:
河南省住房城乡建设科学技术计划项目(HNJS-2024-K29);郑州大学科研项目(20230717A)。
作者:
史鹏飞1,邹 伟1,于诚谦2,王 凯2,马俊杰3
单位:
1.中铁发展投资有限公司,山东 青岛 266034;2.中铁十局集团第二工程有限公司,河南 郑州 451163;3.郑州大学,河南 郑州 450001
摘要
摘 要:采用热泼-热闷联合处理工艺对钢渣进行改性,研究了水泥用量(3.0%、3.5%、4.0%)与成型静置时间(0、1、2、3 h)对工业废渣稳定材料最佳含水率、最大干密度、压实度及无侧限抗压强度的影响,优选出该稳定材料的最优配合比,并将其应用于实际工程。结果表明:采用热泼-热闷联合处理工艺可显著改善钢渣的级配、f-CaO含量及体积安定性;工业废渣稳定材料的最优配合比为m水泥∶m粉煤灰∶m碎石∶m钢渣∶m水=3.5∶6.5∶56.0∶34.0∶6.0,且混合料成型静置时间需严格控制在2 h内;工业废渣稳定材料应用于路面底基层时,其各项性能均满足相关标准要求;在实际应用过程中,可通过优化配合比、精准调控拌合含水率、改进摊铺碾压工艺、规范施工环境等措施提升施工质量。研究成果可为钢渣资源化利用及道路工程绿色建设提供技术支撑。
Abstract: Steel slag was modified by the combined hot-pouring and hot-steaming treatment process. The effects of cement content (3.0%, 3.5%, 4.0%) and molding standing time (0, 1, 2, 3 h) on the optimum moisture content, maximum dry density, compaction degree and unconfined compressive strength of the industrial waste residue stabilized material were investigated. On this basis, the optimal mix proportion of the stabilized material was screened out, and its application in practical engineering was further implemented. The results show that the gradation, f-CaO content and volume stability of steel slag are significantly improved by the combined hot-pouring and hot-steaming treatment process. The optimal mix proportion of the industrial waste residue stabilized material is as follows: mcement∶mfly ash∶mcrushed stone∶msteel slag∶mwater=3.5∶6.5∶56.0∶34.0∶6.0. Meanwhile, the molding standing time of the mixture is required to be strictly controlled within 2 h. When the industrial waste residue stabilized material is applied to the pavement subbase, its properties meet the requirements of relevant standards. In the actual application process, the construction quality can be effectively improved by optimizing mix proportion, accurately regulating mixing moisture content, improving paving and rolling technology, and standardizing construction environment. The research findings can provide technical support for the resource utilization of steel slag and the green construction of road engineering.
结论
(1)经热泼-热闷联合处理工艺处理后,钢渣的级配、f-CaO含量及体积安定性均得到显著改善;以混合料干质量为基准,工业废渣稳定材料的最优配合比为:m水泥∶m粉煤灰∶m碎石∶m钢渣∶m水=3.5∶6.5∶56.0∶34.0∶6.0;混合料成型静置时间需严格控制在2 h内。
(2)工业废渣稳定材料路面底基层的含水率、压实度、无侧限抗压强度均符合相关标准要求,可满足路面底基层工程应用需求。
(3)工业废渣稳定材料路面底基层性能指标满足工程要求,但应用中易因级配、含水率及黏聚力问题出现裂纹与蜂窝缺陷;通过优化配合比、调控拌合含水率、改进摊铺碾压工艺及限定施工环境,可有效保障施工质量。
(4)后续研究可进一步拓展工业废渣的种类与掺配比例,结合不同地域气候条件优化施工工艺参数,建立更完善的材料性能与施工质量管控体系;同时,可开展该复合材料路面底基层的长期服役性能监测,分析其在重载交通、恶劣环境下的耐久性能演化规律,为工业废渣在道路工程中的规模化、高值化应用提供技术支撑。
参考文献
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引用本文
史鹏飞,邹伟,于诚谦,等.工业废渣稳定材料性能优化及其在路面底基层中的应用[J].混凝土与水泥制品,2026,53(3):110-115. SHI P F,ZOU W,YU C Q,et al.Performance optimization of industrial waste residue stabilized material and its application in pavement subbase[J].China Concrete and Cement Products,2026,53(3):110-115 (in Chinese).
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