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摘 要：阐述了工业固废在路基材料上的应用：钢渣作为掺合料、骨料，以及钢渣锂渣等其他废渣在混凝土路基材料中的应用，并对种方法的优缺点进行了对比。
关键词：钢渣;混凝土;瀝青
我国每年使用15亿吨水泥，可大约排放15亿吨的CO2温室气体的排放;对于沥青路面，虽然我国现已广泛使用，但由于路面等级低、耐久性较差等原因出现了裂痕、车辙等大面积不同程度的病害[1];从改善路面性能的角度，将大宗固废加入到混凝土或沥青中，如钢渣等作为骨料加入到混凝土或沥青中，可以起到骨架和填充作用[2-3]，改善混凝土性能。
1钢渣在混凝土路基材料制备中的应用
钢渣颗粒表面粗糙、多空隙、多棱角的特性使得钢渣替代部分骨料时能充分改善骨料、水泥胶浆接触面的粘结性能[4-5]。钢渣的特性还满足沥青混合料的使用要求，但由于其棱角形状，完全用钢渣替代集料的沥青混合料容易出现膨胀和空隙等问题，因而矿物集料不能完全用钢渣替代[6-7]。钢渣代替集料建成后的道路具有强度高、耐磨性好和维护费用低等优点。
白敏等[8]提出钢渣替代粗集料制备混凝土。通过28天抗压强度以及坍落度的实验得钢渣混凝土的最佳砂率为70%;以水灰比为0.45，用水量为200kg/m3，水泥用量444kg/m3，钢渣用量1356kg/m3，砂用量为730kg/m3的实验配合比设计出等级为C30的钢渣混凝土，所得混凝土的抗弯强度与劈拉强度都优于传统混凝土，而且抗氯离子渗透性优于普通混凝土，但其吸水率要低于普通混凝土。钱国平等[16]用电弧炉钢渣替代粗骨料制备温拌沥青混合料，将1.5%沥青重量的Sasobit改性剂加入到140℃的沥青混合料中，并以250r/min的速度搅拌10min制得成型温拌沥青混合料;由于电弧炉钢渣的内摩擦角、棱角和相对密度较石灰岩大，因此沥青与钢渣集料的粘结性更好，且Sasobit改性剂具有较好的粘聚力，制得的温拌沥青混合料稳定性更高。巴明芳等[10]以钢渣微粉为矿物掺和料，将钢渣作为粗骨料加入到混凝土中，以不同细度的钢渣作为水泥基胶凝材料与不同颗粒级钢渣块配置成的骨料混合制备出钢渣改性水泥基复合材料。粒径介于9.5到13.2mm之间的钢渣以1：1混合时所得的钢渣复合水泥基性能最佳，且随着钢渣粒径的增大，复合水泥基混凝土的耐水性比普通混凝土好。
2其他废渣在混凝土路基材料制备中的应用
Zhi-hai He等[11]以锂渣作粘合剂，河沙作为细骨料，碎石灰石为粗骨料，其中粘合剂和骨料的比例为0.25，细骨料与骨料的比例为0.41，水与粘合剂的比例为0.35，通过调节高效减水剂使混合物的坍落度保持在150～180mm，将混合料按照配比混合制得锂渣混凝土。锂渣可以改善混凝土的抗压强度、弹性模量、干燥收缩和蠕变，但添加锂渣后会降低混凝土早期的抗压强度，而且在掺加量高于20%时抗压强度降低，且钢渣混凝土的干燥收缩率在60天后才趋于稳定。汪富杰等[12]向粒径大小为4.75～9.5mm的集料中加入同等粒径的废玻璃，随着玻璃掺量的增加，粒度越小，稳定性越低。Pavel Krivenko等[13]用38.6%赤泥替代砂作为细骨料加入到碱活化水泥混凝土中，混凝土的强度高达70.8MPa;由于赤泥的吸水量很高，随着加入赤泥质量分数的增加，造成混凝土的耐腐蚀性和抗冻融性降低，因此将其应用于路基，以按压的方式使得赤泥的含量可以高达90%，所得的路基材料防水性能更好。
3结语
将大宗固废加入到混凝土中可提高混凝土的抗压抗弯强度，耐久性以及其透水性能，但仍存在一些缺点：如钢渣作为骨料加入到混凝土时虽能提高混凝土的强度，但由于钢渣内部存在不稳定的CaO和MgO，需要严格控制养护温度;钢渣的加入提高了混凝土的刚性，但其韧性不足。混凝土与沥青等路基材料的生产使用了大量的不可再生能源，钢渣等废物的利用符合绿色的环保及资源循环利用的方针政策。。
参考文献
[1]洪渊， 李浩. 谈道路路面材料发展趋势[J]. 山西建筑， 2014， 40（3）：132-133.
[2]万鹏恺， 李练兵. 谈道路路面材料发展趋势[J]. 门窗， 2017（11）：228-228.
[3]Gong X ， Romero P ， Dong Z ， et al. Investigation on the low temperature property of asphalt fine aggregate matrix and asphalt mixture including the environmental factors[J]. Construction & Building Materials， 2017， 156：56-62.
[4]石磊. 浅谈处理与综合利用[J].中国资源综合利用，2011，29（03）：29-32.
[5]方静. 工业废物在混凝土生产中的研究和应用[J]. 环境科技， 2010， 23（s1）：109-111.
[6]韩菊红， 杨建水. 改性混凝土材料性能研究及应用[J].河南科学，2002（04）：418-420.
[7]卢九章， 王鹏飞， 胡世金， 等 . 温拌钢渣沥青混凝土的配合比与施工技术[J]. 市政技术， 2016， 34（1）：171-174.
[8]白敏， 尚建丽， 张松榆， 等. 钢渣替代粗集料配制混凝土的试验研究[J]. 混凝土， 2005（7）：62-64.
[9]钱国平，朱海.含电弧炉钢渣粗骨料的温拌沥青混合料长期老化评价[J].中外公路，2018，38（04）：262-267.
[10]巴明芳， 柳俊哲， 贺智敏， 等 . 钢渣微粉改性水泥基钢渣骨料混凝土的配制及性能[J]. 材料导报， 2013， 27（22）：119-124.
[11]He Z H ， Li L Y ， Du S G . Mechanical properties， drying shrinkage， and creep of concrete containing lithium slag[J]. Construction and Building Materials， 2017， 147：296-304.
[12]汪富杰， 伍衡山， 杨建明， 易灵芝， 廖一平. 废玻璃颗粒替代集料对沥青混合料体积参数的影响[J].中外公路，2014，34（05）：248-251.
[13]Pavel Krivenko，Oleksandr Kovalchuk，Anton Pasko， et al. Development of alkali activated cements and concrete mixture design with high volumes of red mud[J]. Construction and Building Materials，2017，151.
关键词：钢渣;混凝土;瀝青
我国每年使用15亿吨水泥，可大约排放15亿吨的CO2温室气体的排放;对于沥青路面，虽然我国现已广泛使用，但由于路面等级低、耐久性较差等原因出现了裂痕、车辙等大面积不同程度的病害[1];从改善路面性能的角度，将大宗固废加入到混凝土或沥青中，如钢渣等作为骨料加入到混凝土或沥青中，可以起到骨架和填充作用[2-3]，改善混凝土性能。
1钢渣在混凝土路基材料制备中的应用
钢渣颗粒表面粗糙、多空隙、多棱角的特性使得钢渣替代部分骨料时能充分改善骨料、水泥胶浆接触面的粘结性能[4-5]。钢渣的特性还满足沥青混合料的使用要求，但由于其棱角形状，完全用钢渣替代集料的沥青混合料容易出现膨胀和空隙等问题，因而矿物集料不能完全用钢渣替代[6-7]。钢渣代替集料建成后的道路具有强度高、耐磨性好和维护费用低等优点。
白敏等[8]提出钢渣替代粗集料制备混凝土。通过28天抗压强度以及坍落度的实验得钢渣混凝土的最佳砂率为70%;以水灰比为0.45，用水量为200kg/m3，水泥用量444kg/m3，钢渣用量1356kg/m3，砂用量为730kg/m3的实验配合比设计出等级为C30的钢渣混凝土，所得混凝土的抗弯强度与劈拉强度都优于传统混凝土，而且抗氯离子渗透性优于普通混凝土，但其吸水率要低于普通混凝土。钱国平等[16]用电弧炉钢渣替代粗骨料制备温拌沥青混合料，将1.5%沥青重量的Sasobit改性剂加入到140℃的沥青混合料中，并以250r/min的速度搅拌10min制得成型温拌沥青混合料;由于电弧炉钢渣的内摩擦角、棱角和相对密度较石灰岩大，因此沥青与钢渣集料的粘结性更好，且Sasobit改性剂具有较好的粘聚力，制得的温拌沥青混合料稳定性更高。巴明芳等[10]以钢渣微粉为矿物掺和料，将钢渣作为粗骨料加入到混凝土中，以不同细度的钢渣作为水泥基胶凝材料与不同颗粒级钢渣块配置成的骨料混合制备出钢渣改性水泥基复合材料。粒径介于9.5到13.2mm之间的钢渣以1：1混合时所得的钢渣复合水泥基性能最佳，且随着钢渣粒径的增大，复合水泥基混凝土的耐水性比普通混凝土好。
2其他废渣在混凝土路基材料制备中的应用
Zhi-hai He等[11]以锂渣作粘合剂，河沙作为细骨料，碎石灰石为粗骨料，其中粘合剂和骨料的比例为0.25，细骨料与骨料的比例为0.41，水与粘合剂的比例为0.35，通过调节高效减水剂使混合物的坍落度保持在150～180mm，将混合料按照配比混合制得锂渣混凝土。锂渣可以改善混凝土的抗压强度、弹性模量、干燥收缩和蠕变，但添加锂渣后会降低混凝土早期的抗压强度，而且在掺加量高于20%时抗压强度降低，且钢渣混凝土的干燥收缩率在60天后才趋于稳定。汪富杰等[12]向粒径大小为4.75～9.5mm的集料中加入同等粒径的废玻璃，随着玻璃掺量的增加，粒度越小，稳定性越低。Pavel Krivenko等[13]用38.6%赤泥替代砂作为细骨料加入到碱活化水泥混凝土中，混凝土的强度高达70.8MPa;由于赤泥的吸水量很高，随着加入赤泥质量分数的增加，造成混凝土的耐腐蚀性和抗冻融性降低，因此将其应用于路基，以按压的方式使得赤泥的含量可以高达90%，所得的路基材料防水性能更好。
3结语
将大宗固废加入到混凝土中可提高混凝土的抗压抗弯强度，耐久性以及其透水性能，但仍存在一些缺点：如钢渣作为骨料加入到混凝土时虽能提高混凝土的强度，但由于钢渣内部存在不稳定的CaO和MgO，需要严格控制养护温度;钢渣的加入提高了混凝土的刚性，但其韧性不足。混凝土与沥青等路基材料的生产使用了大量的不可再生能源，钢渣等废物的利用符合绿色的环保及资源循环利用的方针政策。。
参考文献
[1]洪渊， 李浩. 谈道路路面材料发展趋势[J]. 山西建筑， 2014， 40（3）：132-133.
[2]万鹏恺， 李练兵. 谈道路路面材料发展趋势[J]. 门窗， 2017（11）：228-228.
[3]Gong X ， Romero P ， Dong Z ， et al. Investigation on the low temperature property of asphalt fine aggregate matrix and asphalt mixture including the environmental factors[J]. Construction & Building Materials， 2017， 156：56-62.
[4]石磊. 浅谈处理与综合利用[J].中国资源综合利用，2011，29（03）：29-32.
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[8]白敏， 尚建丽， 张松榆， 等. 钢渣替代粗集料配制混凝土的试验研究[J]. 混凝土， 2005（7）：62-64.
[9]钱国平，朱海.含电弧炉钢渣粗骨料的温拌沥青混合料长期老化评价[J].中外公路，2018，38（04）：262-267.
[10]巴明芳， 柳俊哲， 贺智敏， 等 . 钢渣微粉改性水泥基钢渣骨料混凝土的配制及性能[J]. 材料导报， 2013， 27（22）：119-124.
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[12]汪富杰， 伍衡山， 杨建明， 易灵芝， 廖一平. 废玻璃颗粒替代集料对沥青混合料体积参数的影响[J].中外公路，2014，34（05）：248-251.
[13]Pavel Krivenko，Oleksandr Kovalchuk，Anton Pasko， et al. Development of alkali activated cements and concrete mixture design with high volumes of red mud[J]. Construction and Building Materials，2017，151.