鋼渣在公路半剛性基層中的應(yīng)用研究綜述

呂紅莉

(河南省交通運(yùn)輸發(fā)展集團(tuán)有限公司濮陽(yáng)分公司 濮陽(yáng) 410902)

引言

鋼渣是一種煉鋼時(shí)排放的工業(yè)廢渣，作為冶金工業(yè)的工業(yè)副產(chǎn)品，約占原鋼的10%～15%[1]。目前，我國(guó)擱置的廢棄鋼渣已高達(dá)19億噸，并以每年數(shù)百萬(wàn)噸的數(shù)量增長(zhǎng)，然而國(guó)內(nèi)廢棄鋼渣的利用率卻不到20%[2]。經(jīng)過長(zhǎng)期的歷史積累和發(fā)展，一些國(guó)家的鋼渣利用逐漸形成了完整、成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和質(zhì)量控制體系，有利于相關(guān)技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展。例如，德國(guó)各地每年約有150萬(wàn)公噸鋼渣被用作建筑行業(yè)的骨料[3]。隨著我國(guó)交通現(xiàn)代化建設(shè)的迅速發(fā)展以及“鋼渣”作為道路工程材料被列入《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》[4]，鋼渣逐漸在公路半剛性基層、路基和樁基礎(chǔ)中被廣泛應(yīng)用[5]。

以水泥為代表的無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料作為路面結(jié)構(gòu)的基層——半剛性基層，它的功能是承受荷載和分散壓力，因此需要具有一定的強(qiáng)度、剛度和承載能力。我國(guó)90%以上的高等級(jí)公路采用半剛性材料作為路面結(jié)構(gòu)的基層或底基層，但在實(shí)際應(yīng)用的過程中，還是出現(xiàn)了強(qiáng)度不足、收縮開裂以及抗沖刷不足等問題[6-9]。鑒于以上問題，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)鋼渣似乎是解決這些問題的一個(gè)絕佳筑路材料，鋼渣中含有硅酸二鈣、硅酸三鈣以及鐵鋁酸鈣等水硬性膠凝活性礦物，且在磨耗值、壓碎值和堅(jiān)固性等力學(xué)指標(biāo)方面表現(xiàn)優(yōu)異，理論上能夠?qū)Π雱傂曰鶎訂栴}進(jìn)行改善[10]。但是，鋼渣自身體積穩(wěn)定性等問題也限制了其在半剛性基層中的應(yīng)用，為此國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者們進(jìn)行了大量鋼渣在半剛性基層應(yīng)用的試驗(yàn)研究。

目前，鋼渣在公路半剛性基層建設(shè)中主要是替代天然集料，極少部分替代結(jié)合料用于穩(wěn)定基層。本文收集了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋼渣在半剛性基層領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)了鋼渣部分替代集料或無(wú)機(jī)結(jié)合料對(duì)基層材料各項(xiàng)性能的影響及對(duì)鋼渣體積穩(wěn)定性的建議，并基于此展望今后一段時(shí)間鋼渣半剛性基層的研究方向。

1 鋼渣的理化性質(zhì)

鋼渣干燥狀態(tài)下一般呈灰黑色，少數(shù)灰白色，潮濕狀態(tài)下為黑褐色，外觀像結(jié)塊的水泥熟料，表面紋理豐富，有大量的微小孔隙和雜質(zhì)堆積而成的“囊狀”結(jié)構(gòu)。因鐵等金屬元素的存在，鋼渣表觀相對(duì)密度較大約，為3.1～3.8g/cm3，是普通天然石料的1.2～1.4倍，密度大易壓實(shí)、方便施工，但在長(zhǎng)距離運(yùn)輸過程中需考慮經(jīng)濟(jì)效益；受燜渣方式和冷卻條件的影響，其吸水率在1.5%～2.2%，約比普通石料高1%，因鋼渣易吸水可適用于改良軟弱潮濕的路基基底。鋼渣主要化學(xué)成分有：CaO、SiO2、FeO、Fe2O3、MgO、Al2O3和MnO2等，成分波動(dòng)范圍較??；礦物組成中，以含有活性的硅酸二鈣、硅酸三鈣及RO相為主，除此之外，還含有少量的單質(zhì)鐵、游離氧化鈣及氟磷灰石等礦物。鋼渣的化學(xué)成分和礦物組成與取決于其堿度大小(可通過公式：M=w(CaO)/[w(SiO2)+w(P2O5)]計(jì)算[11])，低堿度鋼渣成分中含三價(jià)鐵及其固溶的氧化猛和氧化鈣；高堿度鋼渣中為亞鐵、氧化鎂和氧化錳的固溶體。無(wú)論堿度高低，均有游離氧化鈣(f-CaO)和游離氧化鎂(f-MgO)的存在，它們會(huì)分解膨脹，引起基層病害，應(yīng)用時(shí)該加以注意。同時(shí)，鋼渣的處理工藝如：熱潑、水淬、風(fēng)淬、熱悶和滾筒等，都會(huì)造成鋼渣的理化性質(zhì)有所差異，表1中介紹了不同處理方式得到的鋼渣類型及相應(yīng)的性質(zhì)。

表1 鋼渣的處理方式及性質(zhì)對(duì)比

2 鋼渣在公路基層中的應(yīng)用現(xiàn)狀

半剛性基層可細(xì)分為半剛性基層和半剛性底基層。鋼渣代替碎石作為半剛性基層材料是目前鋼渣用于公路基層的主要研究方向。本節(jié)主要從鋼渣半剛性基層的強(qiáng)度、收縮和耐久性進(jìn)行論述。

2.1 鋼渣在半剛性基層的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1.1 強(qiáng)度

基層材料的強(qiáng)度是維持路面各結(jié)構(gòu)層穩(wěn)定最基本的前提。關(guān)于鋼渣半剛性材料的力學(xué)性能，國(guó)內(nèi)外研究一般涉及到了無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、間接抗拉強(qiáng)度(劈裂強(qiáng)度)和抗壓回彈模量。

Maslehuddin等[12]將鋼渣與水泥穩(wěn)定碎石摻配，對(duì)其力學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)，鋼渣基層在力學(xué)性能和路用性能上優(yōu)于普通半剛性基層。鄭武西[13]也在水穩(wěn)鋼渣碎石中將鋼渣作為整檔料(0%、20%、40%、60%、75%)代替碎石，發(fā)現(xiàn)水穩(wěn)鋼渣碎石7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨鋼渣摻量增加而增大，60%摻量鋼渣的基層試件抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值；5%和6%的水泥劑量，摻鋼渣和不摻鋼渣混合料7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度均分別大于4.0和5.0MPa，適用各等級(jí)公路基層建設(shè)。

袁玉卿等[14]對(duì)二灰鋼渣進(jìn)行了力學(xué)性能研究，石灰與粉煤灰比值在3～5時(shí)二灰鋼渣強(qiáng)度較高；鋼渣摻量在75%～80%時(shí)，二灰鋼渣7d抗壓強(qiáng)度可達(dá)1.20～1.26MPa，28d抗壓強(qiáng)度增大1倍；抗壓回彈模量在28～90d增大緩慢，90～180d增大明顯，增幅達(dá)78.8%；不同石灰粉煤灰比例下，二灰鋼渣28d劈裂強(qiáng)度在0.14～0.20MPa。同二灰鋼渣基層，李蕓[15]采用兩種摻配方式，用粗鋼渣代替粗骨料，細(xì)鋼渣代替粉煤灰結(jié)合料，結(jié)果表明，鋼渣：粉煤灰=1∶2時(shí)，基層強(qiáng)度得到較大提高；二灰鋼渣基層摻入部分粗鋼渣能提高其強(qiáng)度。

2.1.2 收縮性

半剛性基層的開裂方式可分為干縮開裂和溫縮開裂，且以干縮開裂為主。鋼渣自身水化和遇水發(fā)生微膨脹，可改善基層的干縮性能。但鋼渣水化產(chǎn)物與自身礦物對(duì)溫度較為敏感，幾乎不能對(duì)基層溫縮性能改善。

李飛等[16]專門對(duì)鋼渣基層收縮特性做了研究，他們將不同比例的鋼渣摻入到水泥穩(wěn)定碎石和二灰穩(wěn)定碎石中，研究表明：鋼渣摻入可大幅度減少基層干縮系數(shù)，但會(huì)增加基層的溫縮系數(shù)；當(dāng)鋼渣全部替代碎石時(shí)，水泥穩(wěn)定鋼渣和二灰穩(wěn)定鋼渣總干縮系數(shù)分別降低41.2%和31.4%，但平均溫縮系數(shù)分別增加23.6%和32.3%。

王鶴斌[17]在半剛性鋼渣基層的抗裂研究中發(fā)現(xiàn)：水泥穩(wěn)定鋼渣基層干縮性能均優(yōu)于水泥穩(wěn)定碎石；水穩(wěn)鋼渣基層材料干縮應(yīng)變和溫縮應(yīng)變均隨水泥摻量的增加而增加；同水泥摻量下，粗中細(xì)鋼渣基層溫縮性能并不全好于砂礫級(jí)配；中級(jí)配鋼渣干縮應(yīng)變>細(xì)級(jí)配>粗級(jí)配。

阮元[18]對(duì)二灰鋼渣碎石骨架型級(jí)配和懸浮型級(jí)配進(jìn)行了研究。研究表明：骨架型級(jí)配干縮總系數(shù)小于懸浮型，指出二灰用量在16%～20%時(shí)，骨架型總干縮系數(shù)減小13%～36%，懸浮型減小32%～39%。與二灰碎石相比較，50%鋼渣摻量骨架型和懸浮型級(jí)配混合料總干縮系數(shù)較普通石料減少22%和26.5%；同上二灰用量，骨架型和懸浮型級(jí)配混合料平均溫縮系數(shù)增加2%～6%和10%～11%。50%鋼渣摻量骨架型和懸浮型級(jí)配混合料平均溫縮系數(shù)增大7%和5%。

2.1.3 耐久性

評(píng)價(jià)公路基層耐久性的指標(biāo)一般包括：抗凍性、抗?jié)B性和抗沖刷性等。國(guó)內(nèi)對(duì)半剛性基層材料耐久性有了一定程度的研究，國(guó)外則相對(duì)較少。

喻平[19]對(duì)水泥穩(wěn)定鋼渣梁式試件進(jìn)行彎拉強(qiáng)度和三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，并建立的方程進(jìn)行了擬合，研究表面：試件抗彎拉強(qiáng)度和疲勞壽命隨鋼渣摻量(0%、40%、60%)和水泥劑量(4%、4.5%、5%)的增加而增大，集料與基體材料間的粘結(jié)作用對(duì)水泥穩(wěn)定鋼渣基層疲勞性能起主導(dǎo)作用。黃浩[20]對(duì)水泥穩(wěn)定鋼渣碎石基層的抗凍性能做了研究，結(jié)果表明：水穩(wěn)鋼渣碎石基層抗凍系數(shù)隨鋼渣摻量的增加而增大，75%鋼渣摻量的水穩(wěn)鋼渣基層材料較普通水穩(wěn)碎石基層材料抗凍系數(shù)提高約5.9%。

不同組成結(jié)構(gòu)的混合料對(duì)基層的耐久性也有很大影響。曾夢(mèng)瀾等[21]研究二灰鋼渣碎石基層中發(fā)現(xiàn)：骨架密實(shí)和懸浮密實(shí)級(jí)配50%摻量鋼渣在二灰用量為17%時(shí)，沖刷損失質(zhì)量最??；當(dāng)二灰摻量大于17%時(shí)，骨架密實(shí)型級(jí)配二灰鋼渣基層抗沖刷性能優(yōu)于懸浮密實(shí)性級(jí)配。駱宏勛等[22]在水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣路面基層材料研究中將粉煤灰代替50%水泥，研究表明：水泥粉煤灰穩(wěn)定鋼渣碎石抗沖刷能力要優(yōu)于純穩(wěn)定碎石，摻25%鋼渣試件28d沖刷質(zhì)量損失比碎石試件少約54%。

2.2 鋼渣在半剛性底基層的應(yīng)用現(xiàn)狀

底基層是位于墊層以上基層以下的夾層，它和基層的功能相似，進(jìn)一步承擔(dān)和擴(kuò)散由面層縱向傳遞下來(lái)的應(yīng)力。與基層材料相似，底基層材料以半剛性細(xì)粒土為主。細(xì)鋼渣水硬活性更高，能與松散土質(zhì)粘結(jié)成“板塊”，改善底基層早期強(qiáng)度[23]。同樣本節(jié)就鋼渣底基層的強(qiáng)度、收縮性和耐久性三個(gè)方面進(jìn)行研究。

2.2.1 強(qiáng)度

國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼渣底基層材料強(qiáng)度的研究主要涉及無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、間接抗拉強(qiáng)度和抗壓回彈模量等。

蔡曉飛[24]對(duì)石灰穩(wěn)定細(xì)鋼渣土底基層材料做了深入研究。采用8%的石灰摻量，鋼渣土(鋼渣取2mm以下粒徑)質(zhì)量比在2∶8～6∶4時(shí)，石灰鋼渣土早期強(qiáng)度較高，能夠滿足高速公路和一級(jí)公路底基層抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)；摻0.5mm以下鋼渣微粉的石灰鋼渣土后期強(qiáng)度間接抗拉強(qiáng)度明顯高于摻2mm以下鋼渣的石灰鋼渣土；在石灰摻量為11%，鋼渣土(鋼渣取0.5mm以下粒徑)比例為2∶8時(shí)，石灰鋼渣土性能最佳。

王棟梁[25]在水泥穩(wěn)定鋼渣土的力學(xué)性能研究中發(fā)現(xiàn)：PO32.5水泥摻量為6%時(shí)，7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度才可達(dá)3.1MPa，滿足高速公路和一級(jí)公路底基層要求，且養(yǎng)護(hù)90d下間接抗拉強(qiáng)度和抗壓回彈模量分別達(dá)0.49和1210MPa。徐文娟[26]在鋼渣摻量(0%、20%、40%、60%)范圍內(nèi)研究了水泥鋼渣土力學(xué)特性，研究表明：水泥鋼渣土的抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度和抗壓回彈模量比水泥土高30%～150%；20%摻量的水泥鋼渣土試件28d強(qiáng)度最高，40%摻量90d強(qiáng)度最高；60%摻量以上時(shí)抗壓回彈模量開始降低。

2.2.2 收縮性

同上所述，底基層的收縮特性涉及溫縮和干縮，其收縮特性與材料的失水率有很大關(guān)系。與穩(wěn)定粒料相比，穩(wěn)定細(xì)粒土更容易發(fā)生干縮和溫縮。

徐文娟[26]對(duì)水泥鋼渣土在公路底基層的收縮特性也做了深入研究，研究指出鋼渣能夠明顯改善穩(wěn)定土的干縮性能，鋼渣摻量對(duì)干縮應(yīng)變的影響占主導(dǎo)地位，干縮應(yīng)變隨鋼渣摻量的增加而減少；溫縮方面，10～40℃試件溫縮變形大，-20～10℃溫縮變形小，水泥鋼渣土隨鋼渣摻量增加，溫縮系數(shù)先減小后增大，20%鋼渣摻量溫縮變形最小，這與水泥和鋼渣水化生成的高溫縮系數(shù)膠結(jié)物有關(guān)。

郁俊超[27]在研究水泥粉煤灰穩(wěn)定細(xì)鋼渣干縮特性中指出：混合料失水率與最近含水量存在一定關(guān)系；不同配比的混合料最大平均干縮系數(shù)都出現(xiàn)在初期，在水泥∶粉煤灰∶鋼渣=8∶22∶70時(shí)，底基層混合料相同時(shí)間下平均干縮系數(shù)最小。

2.2.3 耐久性

底基層細(xì)粒土在惡劣環(huán)境下受到飽水、失水以及干濕、凍融的循環(huán)會(huì)嚴(yán)重減少公路的壽命，對(duì)其耐久性研究是必要的。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)公路底基層穩(wěn)定鋼渣土的耐久性研究比較缺乏，尚需大量試驗(yàn)進(jìn)行研究。

劉光燁[28]對(duì)用于公路底基層的鋼渣二灰土穩(wěn)定性能進(jìn)行了一系列探究，對(duì)低配、中配和高配3種二灰鋼渣土(1∶2∶1∶6、1∶2∶3∶4、1∶2∶5∶2)與素土、灰土和二灰土進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)：飽水一天后，鋼渣二灰土強(qiáng)度損失僅有21%～42%，明顯高于強(qiáng)度損失45%～53%的二灰土；10次干濕循環(huán)后，摻鋼渣土中強(qiáng)度最高的為中配鋼渣，達(dá)1.3MPa，最低高配鋼渣土達(dá)0.93MPa，仍比灰土和二灰土高2～3倍；凍融循環(huán)10次后，強(qiáng)度中配>高配>低配>其他土，低配鋼渣土強(qiáng)度仍達(dá)1.49MPa；綜合多方面考慮，建議鋼渣二灰土中鋼渣最佳摻量為30%。

彭波[29]將鋼渣作為穩(wěn)定劑，確定了鋼渣穩(wěn)定土中穩(wěn)定劑的最佳摻量為6%，穩(wěn)定劑6%的鋼渣穩(wěn)定土不僅早期強(qiáng)度高于石灰穩(wěn)定土，而且飽水強(qiáng)度、水穩(wěn)性及抗凍性等方面均優(yōu)于石灰穩(wěn)定土。

3 問題與展望

3.1 鋼渣應(yīng)用于道路后的環(huán)境問題

在鋼渣道路的實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了不少問題，如由于煉鋼過程中需加入一些含放射元素的鐵礦石，導(dǎo)致鋼渣中會(huì)存在以226Ra、232Th和40K為主的三種天然放射性核素，其比活度雖然未超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但潛在的輻射危害是存在的，長(zhǎng)期接觸放射性核素，易對(duì)人體器官、系統(tǒng)造成一定損傷，引起不適和病變[30]。如鋼渣瀝青路面在攤鋪一年后，路面出現(xiàn)大面積泛紅現(xiàn)象。據(jù)此，鋼渣中含有鐵等金屬氧化物，在外界環(huán)境下更易銹蝕，導(dǎo)致路面類似生銹的狀況發(fā)生，這增大了車輛行駛過程中輪胎與地面的摩擦，不僅影響瀝青路面的減噪效果，而且對(duì)輪胎的消耗磨損增大。同時(shí)，路面泛紅不利于路面的整體美觀及后期養(yǎng)護(hù)，一定程度上影響駕駛?cè)藛T的駕駛視線；再如，鋼渣密度大，在其運(yùn)輸、拌和和攤鋪過程中耗能大。另外，鋼渣半剛性基層用于承載力不足的軟土地區(qū)時(shí)，易造成地基應(yīng)力集中，路基翻漿等。

3.2 鋼渣的安定性問題

研究表明面層的頂包和開裂與基層有一定關(guān)聯(lián)，由于游離氧化物和鐵錳分解等原因引起鋼渣膨脹，當(dāng)膨脹應(yīng)力超過鋼渣半剛性基層抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，基層出現(xiàn)開裂，裂縫隨著車輛重復(fù)荷載擴(kuò)展到瀝青面層形成反射裂縫，這極大縮短了路面的使用壽命。在實(shí)際工程應(yīng)用中，因鋼渣膨脹還出現(xiàn)過路面結(jié)構(gòu)層厚度變大甚至傾斜等現(xiàn)象。游離氧化鈣是引起鋼渣安定性問題的主要原因，其一部分來(lái)源于未解離的氧化鈣，一部分來(lái)源于硅酸三鈣到硅酸二鈣的解離過程中。f-CaO遇水生成Ca(OH)2體積增大一倍以上，f-MgO遇水生成Mg (OH)2體積增大0.75倍左右，當(dāng)鋼渣因膨脹引起基層內(nèi)部拉應(yīng)力超過鋼渣抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，基層開始出現(xiàn)開裂[31]。f-CaO改善生產(chǎn)工藝和陳化處理是國(guó)內(nèi)外學(xué)者解決鋼渣膨脹問題的主要研究方向，我國(guó)已有鋼渣基層導(dǎo)致道路開裂、結(jié)構(gòu)層變厚的工程案例，因此將鋼渣用于基層時(shí)，需對(duì)其體積安定性問題足夠重視。

Lun[32]研究發(fā)現(xiàn)：將細(xì)鋼渣壓蒸和蒸養(yǎng)可改善細(xì)鋼渣的體積穩(wěn)定性，且壓蒸比蒸養(yǎng)解決鋼渣膨脹更加有效，蒸養(yǎng)會(huì)降低混凝土強(qiáng)度，但壓蒸不會(huì)。徐江紅等[33]在研究鋼渣膨脹性時(shí)發(fā)現(xiàn)：水淬鋼渣可減少f-CaO的含量；公路等交通鋪面材料鋼渣膨脹率用壓蒸法評(píng)定更為高效；鋼渣粒徑越小、陳化時(shí)間越長(zhǎng)膨脹率越低。Vilciu等[34]基于鋼渣生產(chǎn)過程，控制煉鋼澆筑溫度及高度并在熔煉過程采用兩種不同方式加入石英砂，結(jié)果表明該方法可降低鋼渣中75%～82%的游離氧化鈣含量。徐方等[35]對(duì)用于公路基層不同陳化時(shí)間的鋼渣穩(wěn)定性進(jìn)行了研究：陳化前兩個(gè)月，鋼渣粉化明顯，四個(gè)月各粒徑鋼渣壓蒸存活率可達(dá)94%，粉化主要以兩邊界粒徑鋼渣為主；陳化一年鋼渣的f-CaO含量可降至2.85%，壓蒸存活率增大、粉化率減小。

多數(shù)鋼渣半剛性基層文獻(xiàn)中，鋼渣體積穩(wěn)定性檢測(cè)只是簡(jiǎn)單的鋼渣浸水膨脹測(cè)試，很少考慮鋼渣的f-CaO含量、粉化率和離散性問題[36]。不僅如此，我們還可借鑒土工試驗(yàn)中浸水膨脹率測(cè)試方法對(duì)成型后的鋼渣基層試件進(jìn)行體積安定性測(cè)試。早在《鋼渣石灰類道路基層施工及驗(yàn)收規(guī)范》中就已明確規(guī)定：“鋼渣必須分解穩(wěn)定，其f-CaO的含量應(yīng)小于3%，前期鋼渣不得使用，應(yīng)采用堆積一年以上沉渣等”[37]。陳化處理是鋼渣在外界自然環(huán)境下遇水后其內(nèi)部的f-CaO形成Ca(OH)2最終轉(zhuǎn)化為CaCO3，以盡可能的在鋼渣使用前將f-CaO除去?！朵撛旌狭下访婊鶎邮┕ぜ夹g(shù)規(guī)程》規(guī)定：“筑路用鋼渣為經(jīng)過陳化或其他方法處理已經(jīng)穩(wěn)定的鋼渣，其粉化率測(cè)定值的波動(dòng)上限應(yīng)不超過5%等”[38]。

3.3 趨勢(shì)與展望

從鋼渣在半剛性基層中的應(yīng)用來(lái)看，鋼渣替代天然骨料是目前研究的主要方向，這不僅讓大量的廢棄鋼渣得以利用，還可以解決我國(guó)優(yōu)質(zhì)砂石短缺的問題，鋼渣骨料未來(lái)發(fā)展前景廣闊。但就目前對(duì)鋼渣半剛性基層的研究情況來(lái)看，要想將鋼渣更好地應(yīng)用在公路基層實(shí)踐中，還尚需一些努力。

其一，如前所述，大多學(xué)者只是對(duì)鋼渣半剛性基層的力學(xué)性能及變化規(guī)律進(jìn)行研究，很少對(duì)其影響機(jī)理進(jìn)行探究。另外，對(duì)鋼渣基層材料的耐久性研究缺乏，特別是車輛荷載下鋼渣基層的損傷機(jī)理。

其二，鋼渣替代骨料用于半剛性基層的研究比較充分，但將鋼渣作為膠凝材料應(yīng)用的研究卻比較少，適當(dāng)復(fù)摻激發(fā)劑激發(fā)火山灰效應(yīng)以此來(lái)提高基層強(qiáng)度是研究的一個(gè)方向。此外，鋼渣的水硬性和力學(xué)特性對(duì)基層的分別影響效果沒有明確定義，這還需要我們更進(jìn)一步研究。

其三，各鋼廠煉鋼所使用的礦石和化學(xué)藥劑不盡一致，加之不同的生產(chǎn)工藝和陳化處理，造成各產(chǎn)地鋼渣物化性質(zhì)差異，從而導(dǎo)致鋼渣體積安定性的不同。在研究鋼渣基層時(shí)，能否依據(jù)鋼渣各項(xiàng)安定性指標(biāo)先進(jìn)行劃分，如f-CaO含量、粉化率和浸水膨脹率等。其次，要對(duì)鋼渣半剛性基層的膨脹特性進(jìn)行研究，以利于鋼渣高效的在公路半剛性基層中應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)建議采用經(jīng)熱悶處理的鋼渣作為筑路鋼渣，其游離氧化鈣和氧化鎂含量低、水硬性礦物活性好及利用率極高，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行壓蒸并陳化處理，保證鋼渣混凝土的的體積穩(wěn)定性。

(2)鋼渣半剛性基層的抗溫縮鋼渣基層水化產(chǎn)物及次生礦物含量較高，對(duì)溫度較敏感，基層施工時(shí)應(yīng)注意施工溫度，避免在溫差大的天氣施工，防止溫縮開裂。

(3)鋼渣半剛性基層不僅強(qiáng)度高，增加道路的使用壽命，而且基層干縮特性可以得到大幅度改善，能夠有效的防止基層開裂。