一种公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料及施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于公路养护技术领域，具体涉及一种公路养护用钢渣集料同步碎石封层 材料及施工方法。
【背景技术】
[0002] 钢渣是炼钢过程中排出的熔渣，是冶炼行业的主要固体副产物。长期以来，大量钢 渣废弃堆放，不仅占用了大片的工业和农业用地，而且对环境造成了很大的污染。随着钢铁 工业的发展，钢渣的排放量也逐年扩大，如何加强钢渣的资源化利用成为影响钢铁行业可 持续性发展和生态环境保护的关键。
[0003] 同步碎石封层，就是使用同步碎石封层车将碎石及粘结材料同步铺洒在路面上， 通过自然行车碾压形成单层浙青碎石磨耗层。同步碎石封层技术的最大优点是同步铺洒 粘结材料和石料，实现喷洒到路面上的高温粘结料在不降温的条件下及时与碎石结合的效 果，从而确保粘结料和石料之间的牢固结合。
[0004] 同步碎石封层具有良好的防水性、防滑性、耐磨等特点，是能耗最低的公路养护技 术，其施工工艺简单，不仅适用于高速公路、一级公路、二级公路，又适用于城市道路、乡村 和市郊公路，是目前我国应用最广泛的公路养护技术之一。
[0005] 常用的同步碎石封层材料中浙青混合料中所用玄武岩集料资源短缺且成本较高。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术中钢渣难以进行无害化处理并得到利用，道路养护中对优质石 料的依赖较大的问题，本发明提供一种公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料及施工方 法，同步碎石封层材料用钢渣代替石料，减少了钢渣对环境的影响；并利用了脱硫灰，进一 步降低生产成本。
[0007] 本发明的目的是这样实现的：一种公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料，所述 的材料由钢渔集料、浙青和填料按下述重量百分比制成：钢渔集料85%~95%,浙青5%~ 15%，填料 0%~10%。
[0008] 优选的，所述的材料由钢渣集料、浙青和填料按下述重量百分比制成：钢渣集料 90%，浙青5%，填料5%。
[0009] 所述的钢渔集料最大粒径不大于16mm,粒径最大值与最小值之差不大于4mm，干 燥且表面洁净，压碎值不大于26 %，针片状含量不大于15 %。
[0010] 所述的钢渣集料为经破碎的转炉钢渣颗粒，破碎前钢渣颗粒应经自然陈化至少一 年。
[0011] 所述的填料由石灰石矿粉和半干法烟气脱硫灰按下述重量份混合而成：石灰石矿 粉10~90、半干法烟气脱硫灰10~90。
[0012] 所述的浙青为普通浙青、稀释浙青、SBS改性浙青、乳化浙青、橡胶改性浙青或自制 浙青中的一种或多种的混合物。
[0013] 所述的半干法烟气脱硫灰是经高温改性的烧结厂半干法烟气脱硫灰，改性温度为 200°C~300°C，改性时间为 30min ~60min。
[0014] 所述的自制乳化浙青制备过程如下：浙青与水的比例为1 :1，0P-10乳化剂占浙 青、水总和的1 %，氢氧化钠占浙青、水总和的4%。，把0P-10乳化剂、水和氢氧化钠混合，在 油浴中加热到70°C，边加热边慢慢搅拌，把浙青加热到150°C，然后慢慢注入到上述混合溶 液中，边注入边高速剪切，剪切在3000rpm左右注入完浙青后，再在4000rpm下高速剪切 3-5min，得到自制乳化浙青。
[0015] 利用上述材料进行公路养护的施工方法，先将钢渣集料与填料混合均匀，控制浙 青与钢渣集料和填料混合料的撒布间隔时间不大于1S，使用改性浙青时，粘结料施工温度 在 16(TC ~17(TC。
[0016] 本发明提供的公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料及施工方法，具有以下有益 效果：
[0017] 1、充分利用钢渣和脱硫灰的性能优势和成本优势。钢渣集料压碎值低于传统石 料，而且具有耐磨性好、棱角性好、颗粒形状规则、针片状含量少等特点；脱硫灰能够提高浙 青胶浆与集料的粘附性，所制备的钢渣集料同步碎石封层具有优良的防水性、抗滑性和耐 磨性等路用性能。因此，利用废弃钢渣代替优质公路养护集料用于同步碎石封层，可以降低 公路养护成本，延长公路使用寿命。
[0018] 2、脱硫灰作为烧结厂的脱硫产物，其化学成分与浙青混合料中所用石灰石矿粉差 异不大，经过高温改性后其性能非常稳定，将其代替部分石灰石矿粉能够提高浙青胶浆和 集料的粘附性，从而提高浙青路面的使用性能，不仅能降低公路建设的成本还能缓解脱硫 灰大量堆积带来的一系列环境问题。利用钢渣和脱硫灰来制备同步碎石封层材料，为钢渣 和脱硫灰的资源化利用提供了一种有有效途径。
[0019] 3、本发明对钢渣集料粒径、压碎值及针片状含量进行了优化选择，是根据同步碎 石封层所用集料的技术要求来确定的，本发明提供的钢渣集料破碎后具有压碎值低、耐磨 性好、棱角性好、颗粒形状规则、针片状含量少等特点，可满足同步碎石封层对集料的要求。
【具体实施方式】
[0020] 以下用实施例对本发明作进一步说明，实施例仅是说明性，而不应对本发明的保 护范围起限制作用。
[0021] 以下实施例中所采用的钢渣集料主要物理性能指标见表1。
[0022] 表1钢渣集料主要物理指标
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【主权项】
1. 一种公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料，其特征在于，所述的材料由钢渣集料、 浙青和填料按下述重量百分比制成：钢渣集料85%~95%，浙青5%~15%，填料0%~10%。
2. 根据权利要求1所述的公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料，其特征在于，所述 的材料由钢渔集料、浙青和填料按下述重量百分比制成：钢渔集料90%,浙青5%,填料5%。
3. 根据权利要求1或2所述的公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料，其特征在于，所 述的钢渣集料最大粒径不大于16_，粒径最大值与最小值之差值不大于4_，干燥且表面 洁净，压碎值不大于26%，针片状含量不大于15%。
4. 根据权利要求3所述的公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料，其特征在于，所述 的钢渣集料为经破碎的转炉钢渣颗粒，破碎前钢渣颗粒应经自然陈化至少一年。
5. 根据权利要求1或2所述的公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料，其特征在于， 所述的填料由石灰石矿粉和半干法烟气脱硫灰按下述重量份混合而成：石灰石矿粉10~ 90、半干法烟气脱硫灰10~90。
6. 根据权利要求5所述的公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料，其特征在于，所述 的浙青为普通浙青、稀释浙青、SBS改性浙青、乳化浙青、橡胶改性浙青或自制乳化浙青中的 一种或多种的混合物。
7. 根据权利要求5所述的公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料，其特征在于，所 述的半干法烟气脱硫灰是经高温改性的烧结厂半干法烟气脱硫灰，改性温度为200°C~ 300°C，改性时间为30min~60min。
8. 根据权利要求6所述的公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料，其特征在于，所述 的自制乳化浙青制备过程如下：浙青与水的比例为1 :1，OP-IO乳化剂占浙青、水总和的 1%，氢氧化钠占浙青、水总和的4%。，把0P-10乳化剂、水和氢氧化钠混合，在油浴中加热到 70°C，边加热边慢慢搅拌，把浙青加热到150°C，然后慢慢注入到上述混合溶液中，边注入边 高速剪切，剪切在3000rpm左右注入完浙青后，再在4000rpm下高速剪切3-5min，得到自制 乳化浙青。
9. 利用权利要求1 一 8中任一权利要求所述的材料进行公路养护的施工方法，其特征 在于：先将钢渣集料与填料混合均匀，控制浙青与钢渣集料和填料混合料的撒布间隔时间 不大于ls，使用改性浙青时，粘结料施工温度在160°C~170°C。
【专利摘要】一种公路养护用钢渣集料同步碎石封层材料及施工方法，所述钢渣集料同步碎石封层材料按钢钢渣集料85%～95%，沥青5%～15%，填料0%～10%的用量制成，其中填料由以重量份计的10～90的石灰石矿粉和10～90的半干法烟气脱硫灰组成。本发明的钢渣集料同步碎石封层材料具有良好的防水性、抗滑性和耐磨性。本发明为钢渣和脱硫灰的资源化利用提供了一个有效途径，同时还降低了公路建设的成本，具有良好的经济环境效益。
【IPC分类】E01C7-35
【公开号】CN104631269
【申请号】CN201510003753
【发明人】丁卫青, 谢君, 田孝武, 贾晓娟, 邓骞, 袁斯佳, 蔡悟阳
【申请人】葛洲坝武汉道路材料有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月5日