《公路鋼渣瀝青混合料應(yīng)用技術(shù)指南》

ICS號(hào)

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)分類號(hào)

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHTSXXXXX-XXXX

代替的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)

公路鋼渣瀝青混合料應(yīng)用技術(shù)指南

TechnicalGuidelinesforApplicationofHighwaySteelSlag

AsphaltMixtures

（征求意見稿）

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實(shí)施

中國(guó)公路學(xué)會(huì)發(fā)布

1總則

1.0.1為推廣鋼渣瀝青混合料在路面工程中的應(yīng)用，結(jié)合我國(guó)的氣候、交通環(huán)境和材料特

點(diǎn)，特制訂本指南。

1.0.2本指南適用于各等級(jí)新建或改建公路的瀝青路面工程。

1.0.3本指南主要包括道路用鋼渣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，鋼渣瀝青混合料的級(jí)配設(shè)計(jì)和要求，

相應(yīng)的施工工藝、質(zhì)量管理、檢查和驗(yàn)收等內(nèi)容。

條文說明

鋼渣具有耐磨、抗滑、強(qiáng)度高與瀝青粘附性好等特點(diǎn)，特別適合用作瀝青混合料的集料。

鋼渣瀝青混合料的大規(guī)模應(yīng)用一方面可以充分利用閑置的鋼渣，另一方面也可以拓寬公路石

料的來(lái)源，緩解天然石料的供需矛盾。目前，相關(guān)行業(yè)關(guān)于鋼渣材料的標(biāo)準(zhǔn)很多，但公路行

業(yè)缺少專門的鋼渣瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)。本指南可以為設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量監(jiān)督部門提供相應(yīng)的技

術(shù)指標(biāo)，控制鋼渣瀝青混合料的質(zhì)量，改善現(xiàn)有鋼渣瀝青混合料路面質(zhì)量良莠不齊的現(xiàn)狀，

提高鋼渣瀝青混合料路面的質(zhì)量，推動(dòng)公路行業(yè)綠色材料的發(fā)展。

1.0.4鋼渣瀝青混合料的設(shè)計(jì)與施工除符合本指南規(guī)定外，還應(yīng)符合國(guó)家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。

1

2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)

2.1術(shù)語(yǔ)

2.1.1鋼渣steelslag

轉(zhuǎn)爐、電爐和精煉爐熔煉過程中排出的由金屬原料中的雜質(zhì)、助溶劑、爐襯形成的硅酸鹽、

鐵酸鹽為主要成分的渣。

2.1.2鋼渣瀝青混合料steelslagasphaltmixtures

由鋼渣、礦料等材料與瀝青結(jié)合料拌和而成的混合料。

2.2符號(hào)

AC—密級(jí)配瀝青混凝土混合料；

SMA—瀝青瑪蹄脂碎石混合料；

—礦料平均毛體積相對(duì)密度。

??

2

3材料

3.1鋼渣

3.1.1鋼渣瀝青混合料用鋼渣宜選用陳化或穩(wěn)定性處理過的性能穩(wěn)定的鋼渣。其粒徑規(guī)格

應(yīng)符合表3.1.1的規(guī)定。

表3.1.1鋼渣粗集料規(guī)格

規(guī)

通過下列篩孔（mm）的質(zhì)量百分率（%）

格粒徑公稱粒徑

名（mm）（mm）

5337.531.526.519.013.29.54.752.36

稱

G120~30-10090~100-0~100~5---19~31.5

G220~25--10090~1000~100~5---19~26.5

G315~20---10090~1000~100~5--13.2~19

G410~20---10090~100-0~100~5-9.5~19

G510~15----10090~1000~100~5-9.5~13.2

G65~10-----10090~1000~100~54.75~9.5

條文說明

鋼渣形成的溫度高、時(shí)間短，鋼渣中含有游離氧化鈣和游離氧化鎂等活性物質(zhì)，遇水水

化反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氧化鎂等，從而會(huì)使鋼渣體積增大。因此未經(jīng)穩(wěn)定性處理的鋼渣應(yīng)

用于道路建設(shè)中時(shí)，由于鋼渣的浸水膨脹性，就會(huì)造成路面隨機(jī)開裂。因此宜選用性能穩(wěn)定

的鋼渣，避免上述問題。

3.1.2鋼渣作為集料應(yīng)滿足一定的物理力學(xué)性能，具體物理力學(xué)性能要求應(yīng)符合表3.1.2

的規(guī)定。

表3.1.2鋼渣集料物理力學(xué)性能指標(biāo)

表觀相壓碎值磨耗值吸水率浸水膨脹率

項(xiàng)目針片狀顆粒含量（%）磨光值黏附性

對(duì)密度（%）（%）（%）（%）

技術(shù)＞9.5mm集料≤10

≥2.9≤22≥42≤22≥5≤2≤1

指標(biāo)≤9.5mm集料≤15

條文說明

鋼渣集料的針片狀顆粒含量過多不僅會(huì)大大削弱集料間的嵌擠作用，影響瀝青混合料的

路用性能，所以針片狀含量應(yīng)被嚴(yán)格控制。同時(shí)為控制鋼渣瀝青混合料質(zhì)量，經(jīng)過大量的室

內(nèi)外試驗(yàn)驗(yàn)證、工程應(yīng)用與文獻(xiàn)調(diào)研，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和適用性，確定上述鋼渣集料物理力

學(xué)性能指標(biāo)。

3.1.3鋼渣的化學(xué)成分主要包含氧化鈣、二氧化硅、氧化鎂等，其中游離的氧化鈣含量不

應(yīng)大于1.5%。

3

條文說明

鋼渣中游離的氧化物會(huì)吸水反應(yīng)發(fā)生膨脹，影響混合料質(zhì)量。為保證瀝青混合料質(zhì)量，

需要對(duì)鋼渣游離氧化物的含量規(guī)定范圍，又因?yàn)橛坞x氧化鎂含量遠(yuǎn)低于游離氧化鈣，故在現(xiàn)

行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）中只規(guī)定了游離氧化鈣的含量不大于3%。本

標(biāo)準(zhǔn)為了更好的控制鋼渣瀝青混合料路面的質(zhì)量，減少因吸水膨脹導(dǎo)致的脹裂，結(jié)合在室內(nèi)

外試驗(yàn)及工程應(yīng)用結(jié)果，將鋼渣中游離氧化鈣含量規(guī)定為不應(yīng)大于1.5%。

3.1.4鋼渣中鐵含量不應(yīng)大于2.0%，檢測(cè)方法應(yīng)按照現(xiàn)行《耐磨瀝青路面用鋼渣》（GB/T

24765）中附錄B執(zhí)行。

3.1.5鋼渣集料應(yīng)符合環(huán)保要求，內(nèi)照射指數(shù)不應(yīng)大于1.0，外照射指數(shù)不應(yīng)大于1.0，

檢測(cè)方法應(yīng)按照現(xiàn)行《建筑材料放射性核素限量》（GB6566）執(zhí)行。

3.2瀝青

3.2.1鋼渣瀝青混合料用瀝青技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG

F40）的規(guī)定。

3.3集料

3.3.1鋼渣瀝青混合料用粗集料宜全部采用鋼渣。

條文說明

若用鋼渣完全替代瀝青混合料中天然集料，則會(huì)出現(xiàn)混合料難以壓實(shí)、孔隙率過大的問

題，同時(shí)伴隨著嚴(yán)重的瀝青吸收效應(yīng)。因此在鋼渣瀝青混合料中常采用鋼渣與天然集料復(fù)配，

一種是粗鋼細(xì)石，即鋼渣粗集料（>4.75mm或者2.36mm）與天然細(xì)集料復(fù)配；另一種是粗石

細(xì)鋼，即天然粗集料和鋼渣細(xì)集料（<4.75mm或者2.36mm）復(fù)配。參考多篇文獻(xiàn)對(duì)比分析發(fā)

現(xiàn)：在制備瀝青混合料時(shí)，粗鋼細(xì)石比粗石細(xì)鋼的瀝青用量要低；且由于鋼渣細(xì)集料的比表

面積大，攜帶有大量粉塵，比鋼渣粗集料具有更大的膨脹性隱患；同時(shí)攜帶的大量粉塵會(huì)在

生產(chǎn)過程時(shí)影響設(shè)備的正常工作。因此本指南建議宜選用鋼渣作為粗集料使用。

3.3.2鋼渣瀝青混合料用粗集料部分采用天然粗集料時(shí)，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝

青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）的規(guī)定。

3.3.3鋼渣瀝青混合料中細(xì)集料宜選用機(jī)制砂，不應(yīng)選用石屑。

條文說明

石屑由石料破碎過程中表面剝落或撞下的棱角和細(xì)粉而成，粒形不規(guī)則、棱角多，粗糙

度較大而且表面形貌較為復(fù)雜，并且石屑級(jí)配不合理，泥土含量超標(biāo)，施工時(shí)不易壓實(shí)。而

4

機(jī)制砂針片狀含量少，形狀規(guī)則，級(jí)配合理。石屑物理性能較差，而機(jī)制砂的抗壓強(qiáng)度比較

高。故本指南推薦使用機(jī)制砂。

3.3.4細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）的規(guī)定。

3.4填料

3.4.1填料技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）的規(guī)定。

3.4.2拌和機(jī)的粉塵不得作為礦粉的一部分回收使用，以確保鋼渣瀝青混合料的質(zhì)量。

3.5纖維穩(wěn)定劑

3.5.1纖維穩(wěn)定劑技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）的規(guī)定。

5

4混合料配合比設(shè)計(jì)要求

4.1礦料級(jí)配要求

4.1.1在礦料級(jí)配設(shè)計(jì)中各檔礦料配合比應(yīng)采用體積比，在試驗(yàn)及生產(chǎn)中應(yīng)換算成質(zhì)量比，

具體換算方法應(yīng)符合本指南附錄A的相關(guān)規(guī)定。

條文說明

本指南建議采用粗鋼細(xì)石的復(fù)配方式，鋼渣的密度比天然集料高出15%～20%，配合比

如果采用質(zhì)量比的方法，就會(huì)造成合成級(jí)配與目標(biāo)級(jí)配之間產(chǎn)生較大誤差。因此礦料級(jí)配采

用體積比。

4.1.2鋼渣瀝青混合料礦料體積級(jí)配應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）

中礦料級(jí)配范圍的規(guī)定。

條文說明

《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）中推薦的級(jí)配范圍是礦料通過篩孔的質(zhì)量百

分率范圍，由于不同規(guī)格天然集料間的密度相差不大，規(guī)范中推薦的級(jí)配范圍實(shí)質(zhì)是礦料通

過篩孔的體積百分率范圍。因此可以將《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）中推薦的

級(jí)配范圍直接作為鋼渣瀝青混合料中礦料通過篩孔的體積百分率范圍。

4.2配合比設(shè)計(jì)要求

4.2.1鋼渣瀝青混合料預(yù)估適宜的瀝青用量宜較天然集料瀝青混合料高出0.3%～0.5%。

條文說明

與天然集料（如玄武巖、石灰?guī)r等）相比，鋼渣具有表面粗糙、微孔多、吸水率高等特

點(diǎn)，導(dǎo)致瀝青用量增加。因此本指南將鋼渣瀝青混合料預(yù)估瀝青用量進(jìn)行了提高。

4.2.2本指南采用馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)方法，也可采用其他配合比設(shè)計(jì)方法。

4.3性能檢驗(yàn)

4.3.1對(duì)鋼渣瀝青混合料應(yīng)進(jìn)行各種使用性能檢驗(yàn)。不符要求的瀝青混合料，應(yīng)更換材料

或重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。

4.3.2鋼渣瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性宜用車轍試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)。車轍試驗(yàn)應(yīng)符合表4.3.2的要

求。

6

表4.3.2鋼渣瀝青混合料車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度技術(shù)要求

氣候條件與技術(shù)指標(biāo)相應(yīng)于下列氣候分區(qū)所要求的動(dòng)穩(wěn)定度（次/mm）

>3020～30<20

七月平均最高氣溫（℃）及氣

1.夏炎熱區(qū)2.夏熱區(qū)3.夏涼區(qū)試驗(yàn)

候分區(qū)

1-11-21-31-42-12-22-32-43-2方法

鋼渣普通瀝青混合料，不小于100012008001000800

鋼渣改性瀝青混合料，不小于28003200240028002200

鋼渣SMA非改性，不小于1800

T0719

混合料改性，不小于3600

條文說明

通過文獻(xiàn)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)鋼渣瀝青混合料高溫穩(wěn)定性優(yōu)于天然集料瀝青混合料，其動(dòng)穩(wěn)定度

與混合料類型、瀝青種類等因素有關(guān)，不僅滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，并較天然集料瀝青混合料平

均提高14%～100%.并結(jié)合室內(nèi)外試驗(yàn)研究結(jié)果分析，動(dòng)穩(wěn)定度較現(xiàn)行規(guī)范提高20%是有保證

的，同時(shí)考慮工程應(yīng)用中的各種不利因素，因此本指南中鋼渣瀝青混合料車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度

技術(shù)要求較現(xiàn)行規(guī)范提高20%。通過分析發(fā)現(xiàn)鋼渣的表觀構(gòu)造和成分有助于提高瀝青混合料

的高溫穩(wěn)定性，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一、鋼渣材料具有豐富的棱角和發(fā)達(dá)的紋理，使

集料間的嵌擠作用非常顯著；二、鋼渣的微孔結(jié)構(gòu)對(duì)瀝青產(chǎn)生擴(kuò)散作用，瀝青中的瀝青質(zhì)、

樹脂、油分被鋼渣吸附，造成瀝青粘度提高，瀝青裹覆的鋼渣集料之間形成較大的粘聚力；

三、鋼渣中含有的Ca2+、Mg2+、Fe3+等大量陽(yáng)離子與瀝青中瀝青酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成瀝青酸

鹽，提高了瀝青與鋼渣之間的粘附力。因此鋼渣瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性比天然集料瀝青混

合料高，高溫抗車轍能力強(qiáng)。

4.3.3鋼渣瀝青混合料水穩(wěn)定性應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）的

規(guī)定。

4.3.4鋼渣瀝青混合料的低溫抗裂性能應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG

F40）的規(guī)定。

4.3.5滲水試驗(yàn)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）的規(guī)定。

4.3.6鋼渣瀝青混合料應(yīng)具有良好的體積安定性，其活性和膨脹性試驗(yàn)應(yīng)按照現(xiàn)行試驗(yàn)規(guī)

程（T0348）執(zhí)行，測(cè)試鋼渣瀝青混凝土的膨脹量不得超過1.0%。

條文說明

現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）規(guī)定了鋼渣瀝青混凝土的膨脹量不得超

過1.5%。編制組經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前使用達(dá)到規(guī)范要求的鋼渣粗集料，其瀝青混凝土膨脹

量大部分保持在1.0%以下，規(guī)范規(guī)定的膨脹量1.5%較易滿足，本指南嚴(yán)格規(guī)定了鋼渣瀝青

混凝土的膨脹量不得超過1.0%。

7

5施工

5.1混合料的拌制

5.1.1鋼渣瀝青混合料拌和時(shí)間根據(jù)具體情況經(jīng)試拌確定，以瀝青均勻裹覆集料為度。拌

和機(jī)每盤的生產(chǎn)周期不宜少于90s（其中干拌時(shí)間宜為25～35s），根據(jù)實(shí)際情況注意合理調(diào)

整集料濕拌時(shí)間。

條文說明

拌制過程中，延長(zhǎng)集料干拌時(shí)間，可以使各種原材料的熱量充分交換，保證鋼渣瀝青混

合料的溫度分布均勻，確保瀝青均勻裹覆集料，同時(shí)延長(zhǎng)“濕”拌時(shí)間確保集料與瀝青充分

粘附，保證鋼渣瀝青混合料的出料質(zhì)量。

5.1.2鋼渣瀝青混合料的出料溫度宜為石油瀝青70#A級(jí)160℃～175℃，改性瀝青180℃～

190℃。

條文說明

鋼渣的化學(xué)成分中鐵元素含量相對(duì)較高，鐵的化合物是良好的熱傳導(dǎo)介質(zhì)，故加熱時(shí)鋼

渣瀝青混合料溫度上升很快，提高了加熱效率。但混合料在運(yùn)輸和施工中溫度下降較快，到

達(dá)攤鋪現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，混合料溫度可能會(huì)下降至低于攤鋪溫度而無(wú)法施工。為解決這一問題，適當(dāng)

提高拌制溫度，使鋼渣瀝青混合料具有較高的出料溫度，確保后續(xù)順利攤鋪。

5.2混合料的運(yùn)輸

5.2.1宜采用大噸位運(yùn)輸車輛，運(yùn)輸過程中宜用保溫布覆蓋，減少溫度損失。

5.3混合料的攤鋪

5.3.1鋼渣瀝青混合料的攤鋪溫度宜為160℃～180℃。

8

6質(zhì)量控制

6.1施工質(zhì)量管理

6.1.1施工質(zhì)量管理的內(nèi)容、頻度、允許誤差應(yīng)符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》

（JTGF40）的規(guī)定。

6.2驗(yàn)收

6.2.1鋼渣瀝青混合料路面驗(yàn)收項(xiàng)目及要求應(yīng)按照現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》

（JTGF40）執(zhí)行。

9

附錄A鋼渣瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法

A.1一般規(guī)定

A.1.1本方法適用于密級(jí)配鋼渣瀝青混合料及鋼渣SMA瀝青混合料。

A.1.2鋼渣瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)采用鋼渣粗集料與天然細(xì)集料復(fù)配的方法。

A.1.3如采用其他方法設(shè)計(jì)瀝青混合料時(shí)，應(yīng)按本指南規(guī)定進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)及各項(xiàng)配合比

設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，并報(bào)告不同設(shè)計(jì)方法的試驗(yàn)結(jié)果。

A.1.4鋼渣瀝青混合料的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)宜按圖A.1.4的框圖的步驟進(jìn)行。

圖A.1.4鋼渣瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)流程圖

10

A.2確定工程設(shè)計(jì)體積級(jí)配范圍

A.2.1鋼渣瀝青混凝土宜使用本指南4.1.2規(guī)定的體積級(jí)配范圍。

A.3材料的選擇與準(zhǔn)備

A.3.1配合比設(shè)計(jì)所使用的各種材料應(yīng)符合本指南第3章規(guī)定的技術(shù)要求。

A.3.2各種材料規(guī)格及性能試驗(yàn)應(yīng)按照現(xiàn)行《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE42）的規(guī)定

執(zhí)行。

A.4礦料配合比設(shè)計(jì)

A.4.1礦料配合比應(yīng)按照現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40）的規(guī)定方法設(shè)計(jì)。

A.4.2將設(shè)計(jì)級(jí)配的體積比換算成質(zhì)量比。

按式（A.4.2-1）計(jì)算礦料的平均毛體積相對(duì)密度。

??

（A.4.2-1）

?1?1+?2?2+…+????

??=

式中：、、、—各種礦料成分的體積配合比，其和為100100；

?1?2…??

、、、—各種礦料相應(yīng)的毛體積相對(duì)密度。

?1?2…??

按式（A.4.2-2）計(jì)算各種礦料成分的質(zhì)量配合比。

??

（A.4.2-2）

????