主要完成单位：安徽马钢嘉华新型建材有限公司、安徽工业大学建筑工程学院

主要完成人：赵鲁卿、黄伟、王宗森、殷朝海、唐刚、郭卫东、陈忠华

项目概况

在钢铁冶金工业快速发展中伴随着钢渣、尾矿渣等固废的大量排放，对环境造成严重污染。钢渣具有活性高、强度高、硬度大、可压缩度小等诸多优点，同时钢渣中存在一定含量的游离氧化钙（f-CaO），将未经陈化处理的钢渣直接应用于道路工程中，会引起道路的鼓包、开裂。现阶段，我国冶金企业对于钢渣的安定性处理以长时间堆置陈化来实现f-CaO的自然降解，需时较长、效率低下，既占用大量土地资源管理，又严重污染环境。随着国家环保政策的趋严，钢渣的资源化综合利用已成为钢铁工业可持续发展的主要任务。

本项目将钢渣、矿渣微粉、土和外加剂混合拌制，得到一种体积安定性好、强度高、性能良好的新型道路基层材料—钢渣混合土，实现了矿渣微粉在道路工程中的直接大宗应用，有效解决了冶金固废钢渣资源化应用问题，极大地促进生态环境改善与保护。

项目完成单位首先对马钢公司的矿渣微粉、未经陈化处理钢渣、本地黄土取样，对取样废钢渣矿相组成、水化活性及土壤颗粒物化进行分析和研究，探讨矿渣微粉对钢渣抑胀、土体固化及其复合作用机理；对钢渣-矿渣微粉-土-固化剂耦合作用机理进行研究，探寻复合掺量下钢渣混合土强度、抑胀性等多因素影响规律，给出满足城市道路和公路路基设计规范中有关路基性能要求的钢渣-矿渣微粉-固化剂合理配比；根据《公路土工试验规程》规定，开展合理拌制下钢渣混合土承载比、水稳定性、回弹模量等室内室外土工试验和现场道路施工研究，进行成本分析，得到相关设计、施工参数。

主要创新点

一、方法创新、制备技术创新：首次提出采用土体固化与钢渣强化土体复合作用制备高性能、低成本路基填料,解决了钢渣、矿渣微粉等固废大宗利用较为困难的问题。

二、应用创新、路基结构创新：合理制备的钢渣混合土路基强度可达10MPa左右，远高于传统路基土包括水稳强度，且具有早强特性；膨胀率远小于规范规定的2%要求；可根据需要实现多组份材料相同，掺拌比例不同配制路基断面分层强度，使其应用于除路面结构层之外全部路基层，减少施工备料范围，减少施工所需准备的不同器械具，简化施工方式。

三、施工工艺创新：多掺料混合拌制土体施工工艺简单，对掺料土要求低于传统灰土路基，可视场地开挖状况酌情利用场地原状土，减少土方外排内运，降低工程运输成本。

应用效果

一、技术革新成果在本单位的实际应用所带来的技术、环保效益：

本项目已经在马钢比欧西气体有限责任公司停车场与一段厂区道路进行了具体施工，对钢渣混合土基层施工工艺及对基层质量检测，结果表明：

钢渣混合土施工工艺较为简捷，能够现场进行原料的掺拌，节约工期，同时对于场地环境要求较小，有广泛适用性。

在具体施工中须控制钢渣混合土碾压及成型时间，避免钢渣混合土因制备时间过长而导致强度下降的情况。同时，须严格控制钢渣混合土的最终含水量，防止水量过多而造成整体效果下降。

在对钢渣混合土基层进行检测过程中发现，其整体压实度、弯沉值、回弹模量、膨胀量均能符合《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）中水泥稳定级配碎石基层各项指标要求，是其最佳替代品。

从经济和社会综合效益来说，钢渣混合土作为道路基层筑路材料值得大力推广应用。

二、技术革新成果在本单位实际应用所带来的经济效益:

仅以马钢比欧西气体有限责任公司矩形停车场为例，该停车场长 46 米，宽 37 米。按照相同基层厚度，经过测算，项目使用钢渣混合土作为道路基层，其施工成本为135366.69元，远远低于5%水泥碎石层成本价，两者成本相差73188.442元。同时，5%钢渣混合土施工成本价还分别低于传统道路基层二灰碎石、二灰沙砾、二灰土115319.68元、143486.49、22867.76元。可以看出，钢渣混合土作为新型道路基层材料在市场中具有较高的经济性，潜在市场巨大，值得进一步推广。

马钢比欧西气体有限责任公司停车场项目施工流程照片

企业介绍

安徽马钢嘉华新型建材有限公司位于长江人头矶港区，是中国宝武环境资源科技有限公司旗下专业从事粒化高炉矿渣深加工及贸易的现代化绿色环保高新技术企业。

经过10多年的发展，目前公司年产能420万吨，已经形成粒化高炉矿渣、矿渣微粉、井下矿山充填专用固结剂、铁粒等四大系列产品。公司生产的S95级粒化高炉矿渣微粉是一种优质的混凝土掺合料和水泥混合材料，掺有高炉矿渣微粉的混凝土具有水化热低，抗侵蚀，抗微缩，与钢筋的结合力强，后期强度高等特点。矿渣微粉作为一种新型“绿色环保产品”，大量节约不可再生资源，有效保护了生态环境，在国内外都得到了广泛的应用，市场前景十分广阔。

公司采用拥有自主知识产权的高新技术生产的马嘉固结剂是一种无熟料、低能耗、和易性能好，胶结性能强的绿色节能环保胶凝材料，产品可广泛应用于铁矿、铜矿、铅锌矿和煤矿等金属、非金属井下矿山的胶结充填。用马嘉固结剂作为胶凝材料的充填体后期强度增长稳定，干缩量小，充填体接顶性好。

公司在2018、2019年年荣膺中国建材企业500强、2018年中国最具成长性建材企业100强，2019年中国建材和谐企业。