《钢渣砂》冶金行业标准编制说明.doc

钢渣砂冶金行业标准编制说明 钢渣是炼钢过程中产生的副产品，被称为冶金工业的头号废渣，2006年我国钢渣产生量已达5863万吨，而利用率仅为10，绝大部分钢渣仍然弃置，不仅占用农田而且污染环境。钢渣中存在耐磨矿物如蔷薇辉石和橄榄石等，从而使其具有耐磨、硬度高等特点，可以作为一种潜在的优良路用材料使用。发达国家在钢渣作沥青混凝土集料方面走在前列，利用钢渣很好的粘附性、稳定性及耐高温性能，将钢渣广泛用于高速公路建设，在加拿大、中美洲、澳大利亚等地应用已有三十余年的历史。 与此同时，我国建筑用天然砂的供应情况日趋紧张，急需寻找替代材料。全国每年建筑砂石用量约为50多亿t，砂占1/31/2左右。天然砂资源是一种地方资源，短期内不可再生并且需长距离运输。另外国家和地方为保护河道，先后出台了河道采砂管理方法，打击乱采滥挖，采取河道采砂许可证制度，限时、限量、限区域开采，使得建筑用砂供需矛盾更为突出，影响了公路建设的进展。因此利用钢渣砂代替天然砂用于公路建设，不仅可以提高公路建设质量，还可节省排渣占地，减少环境污染，减少天然砂开采量，保护河床，减少开山采砂带来的植被破坏。为此国家发展与改革委员会在2006年行业标准计划中列入了钢渣砂的制定计划，项目编号为发改办工业20061093号文，由中冶集团建筑研究总院负责制定。课题组接到本标准制定任务后，征求了厂矿企业及科研院校对标准制定的意见，查阅了近期国内外钢渣作沥青混凝土集料的相关文献及标准，起草了钢渣砂的征求意见稿。现将本标准的主要内容说明如下：1 关于适用范围目前国内外将钢渣用作沥青混凝土集料的技术已十分成熟，且有相应的标准，如日本JIS A5015-1992道路用钢铁炉渣，美国ASTM D5106-2003沥青筑路混合料用钢渣标准规范等，我国交通部发布的JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范中也将钢渣列入了沥青混凝土粗集料的范畴，而之所以未将钢渣列入水泥混凝土用砂的范畴是考虑钢渣作水泥混凝土细集料的研究和应用还不是很深入，对钢渣作水泥混凝土细集料的体积稳定性要求国内外还没有统一的方法和标准，而钢渣作沥青路面集料国内外已有体积稳定性的方法和标准，因此本标准规定钢渣砂的适用范围为公路工程中沥青路面用砂。2 关于定义和术语2.1 钢渣砂由于冶金工业现在已经淘汰了平炉炼钢工艺，许多钢厂开始采用电炉炼普通钢工艺，电炉普通钢钢渣和转炉钢渣成分、性质基本相似，因此将钢渣砂定义为转炉钢渣或电炉钢渣经陈化、热闷、风淬、水淬工艺稳定化处理后，经磁选除铁处理符合公路工程用砂级配要求的颗粒。钢渣必须经充分陈化或热闷工艺稳定化处理后方可使用。先进的钢渣处理工艺如热闷处理可有效消解钢渣中的游离氧化钙和游离氧化镁，消除钢渣的不稳定因素。2.2 浸水膨胀率本标准等同采用日本JIS A5015-1992道路用钢铁炉渣中的浸水膨胀率方法检验钢渣的膨胀性。试验方法简便易行，国内交通部发布的JTG E42-2005公路工程集料试验规程也将这种方法作为钢渣沥青混凝土粗集料膨胀性的检测方法。3 规格和GB/T 14684-2001建筑用砂中对建筑用砂规格的规定保持一致，均按细度模数划分为粗、中、细三级，钢渣砂生产厂家可根据应用单位对钢渣砂级配的要求进行针对性生产。4 技术要求4.1 关于单粒级最大压碎值 钢渣砂作路面集料经常受到碾压、冲击等作用，必须保证其抗压强度，本标准参照JTG F30-2003公路水泥混凝土路面施工技术规范中对级机制砂单粒级最大压碎指标的规定，将钢渣砂的单粒级最大压碎值的指标规定为25。通过对国内部分大钢厂的钢渣压碎值试验，大多数钢渣均能满足此要求。4.2 表观密度、松散堆积密度和空隙率 钢渣砂表观密度要比天然砂和人工砂大，根据国内大部分钢厂的试验数据，将钢渣砂表观密度指标规定为大于2800kg/m3（天然砂和人工砂为2500kg/m3），松散堆积密度的指标也比天然砂和人工砂大（天然砂和人工砂为1350kg/m3），空隙率和天然砂及人工砂保持一致，均为47。4.3 关于棱角性（流动时间） 钢渣经破碎、筛分、磁选处理后得到的钢渣砂，颗粒多呈不规则状，表面特别粗糙，与沥青的粘附性效果很好，有利于沥青路面高温抗车辙性能的提高。相反天然砂形状基本上是球形颗粒，与沥青的粘附性往往较差，对高温抗车辙能力极为不利。本标准参照JTG E42-2005公路工程集料试验规程中的棱角性（流动时间）试验方法和技术指标评价钢渣砂的表面粗糙程度与棱角性。4.4 关于浸水膨胀率 钢渣中由于含有游离氧化钙（CaO）和游离氧化镁（MgO）而导致体积稳定性不良，因此本标准采用浸水膨胀率方法对钢渣的体积稳定性进行评价。日本JIS A5015-1992道路用钢铁炉渣和国内交通部发布的JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范均将钢渣集料的浸水膨胀率指标规定不超过2.0，本标准也沿用此指标。4.5关于含泥量、石粉含量和泥块含量钢渣砂中没有规定含泥量、石粉含量和泥块含量的指标，原因是钢渣本身即是一种洁净的集料，没有泥土、石粉和泥块等有害