引言

在炼制钢铁的过程中会产出以钢渣为主的固态废料，其数量通常在所制成的粗钢总量的百分之八到百分之十五之间。通过数据显示，2021年我国粗钢产出达到了一亿零五十万吨左右，由此造成了海量的钢渣废弃物。国内对钢渣的回收利用效率仍然很低，未超过30%，并且在道路建设应用方面的比例甚至不到8%。目前，大量未被回收的钢渣采取填埋或堆存的方式处置，这不仅占用了大片土地，还对环境造成了负面影响，同时也是对资源的一种极大浪费。如果在道路建设中用钢渣来替代一部分自然骨料，在基层施工时可以发挥出以下几点优势：首先，基层与水不接触，可以减少钢渣中重金属渗漏的可能性；其次，基层材料费用较高，使用钢渣可提高其利用的附加价值；最后，基层结构较厚，可以使用大量钢渣，实现其大规模的吸纳利用。

1 钢渣固废料在道路路基工程中的应用情况

为了促进钢渣在公路基底广泛使用，汇总了钢渣基底标准体系的发展过程，审视了钢渣的膨胀和重金属溶出的潜在危害，并对比了不同混合材料（水泥固化钢渣、水泥与粉煤灰固化钢渣、以及石灰与粉煤灰混合钢渣）的性能在路面使用上的表现，同时也概括了钢渣作为基层材料使用的现状和面临的挑战。研究指出：通过添入外加剂的方法，固化后的钢渣能够提升其体积稳定性，通过工艺调整及质量控制手段，熔融钢渣可从源头上限制活性物质的含量；由于钢渣有溶出重金属的风险，需加强对原料的质量检测，并通过特别设计来避免雨水渗透到基层；当钢渣混入基层混凝土中，一般可增强力学属性，显著降低其干缩特性，并提升了抗裂能力，同时提高了水泥固化钢渣的耐水性和耐疲劳性；目前，钢渣在路基的使用仍处在试验性的铺筑阶段，未来应当针对钢渣基复合多样的固废材料、钢渣基础成套工艺以及相关的应用政策保障体系进行更深入地研究。

1.1水泥稳定钢渣碎石

经过增强的水泥稳定碎石材料具有卓越的板块特性和力学性表现，已然成为我国高级别道路工程中基础层的主流选择。广大研究学者正尝试采用钢渣取代传统碎石，针对这一新型水泥稳定钢渣碎石搅拌物，他们正在深入探讨其配比设计（包括水泥用量、钢渣添加比例及粒度分布）以及道路应用特性（如力学性质、缩减特性、耐冲刷能力和疲劳耐久性）。

1.2水泥粉煤灰稳定钢渣碎石

飞灰能够和水泥或钢渣的水合产物中的氢氧化钙发生泊兹兰反应。相较于仅含水泥的稳定基层材料，含水泥飞灰钢渣或飞灰钢渣砾石的基层材料尽管在机械强度上稍显不足，然而它们具有较少的干燥收缩、较低的水化热以及更优的防裂特性，飞灰的火山灰反应能在一定程度上限制钢渣的膨胀性。另一个值得注意的点是，仅靠飞灰来减缓钢渣的体积扩张作用是有限的。工程经验显示，若钢渣老化时间不足，路面可能会产生隆起和裂缝；面对活性氧化钙含量偏高的情况，应通过延长钢渣的老化期、设置膨胀节以及在混合比例中保留一定的空隙率，加入其他物质来提高钢渣体积的稳定性等手段来综合处理。

1.3二灰稳定钢渣碎石

有研究探究了二灰稳定钢渣骨料在混合材料的配方、力学性能、防裂效能以及耐水冲效能等诸多层面，结果揭示：选择优化的混合材料配方能够强化其力学性质与防裂效用，然而对于增强其耐水冲性能的影响观点不一。研究指出，当生石灰与粉煤灰的重量比达1:3，且钢渣含量不超过50%的条件下，该混合材料的强度可以超过0.8 MPa，吸水膨胀率能控制在2.0%以内。与常规二灰稳定碎石相较之下，二灰稳定钢渣碎石在抗压强度、间接拉伸强度及抗压弹性模量方面的最大提升幅度分别达到了65%、24%和21%，干縮系数的降幅最大可达27%，明显提升了其防裂性，但对混合材料的防冲刷能力改善较为有限。

2 钢渣固废料在道路路基工程中的应用注意要点

2.1钢渣原材料的综合处理

减少钢铁炉渣体积膨胀的可能性是实现钢渣底基层工业应用的基础条件，综合运用处理技术对液态及凝固后的钢渣进行改良，进而彻底增强其体积稳定性（如图1）。通过从源头控制钢渣中易反应物质的浓度，对液态钢渣施加工艺优化与改进，例如采用封热、转筒和气流粉碎过程，加入改性成分，比如添加粉煤灰、石英沙和铁矿尾矿等物质。加大对凝固钢渣的后续深加工力度，根据液态钢渣膨胀性活性物含量，综合运用历时处理（自然存放、蒸汽和水热等办法）、混入改性剂（比如硅有机树脂、硅有机橡胶乳液等）、酸处理（例如用乙酸、碳酸处理等），混合添加材料（如硅微粉、高炉矿渣粉和粉煤灰等），以及利用微生物技术。密切关注并控制钢渣颗粒的细度，一边确保其体积的稳固性，另一边也须管理钢渣的粒度分布，开发高效能的钢渣集料全套加工方法，减小其粒径分布的不均匀性，提升其实际使用的便捷性。

图1 钢渣罐式有压热闷工艺流程

2.2 钢渣基层的生态环境影响

在路面使用期间，降水会持续向下透过至道路底层，在车辆行驶造成的重压和水分的共同影响下，铁渣构成的基础层面对着不断的冲洗与腐蚀挑战，此环境易导致铁渣内的重金属成分溶出，潜在风险包括附近土壤和水源受到污染。这进而引发了当地产出的农作物中重金属含量过量，对公共健康构成严重危害。为消除铁渣基层对环境的不良影响，防控措施需从控制其重金属含量及阻止水分深入基层两方面出发：一是严守铁渣中重金属含量的标准限制，加大对来自不同地区、批次及种类铁渣原料的检测力度，以期在源头减少铁渣的重金属溶出风险；二是针对铁渣应用区域的降雨情况、结构位置和路面的设计，设计出专门的防水透层措施，实现有效阻断雨水向基层渗透。此外，加强对铁渣基层工程本身的监管和监测，建立科学有效的重金属溢出预测与安全评估模型，并根据模型评估结果采取针对性的应对措施，保证铁渣基层工业化的可持续发展与安全性。

2.3钢渣基层的经济性

鉴于钢渣密度较砂石料要高，同样面积的施工会消耗更多的钢渣，导致运输成本上升，特别是远距离的运输极大地抵消了其成本上的优势，甚至可能高出传统骨料，这就在推广使用上形成了障碍。由此，为了鼓励企业采用钢渣，必须借由税务机构减免税收等措施提供助力，唤起企业的使用热情。此外，钢渣在公路建设中的应用，涉及钢铁、市政建设、公路等多个领域，需要相关行业的管理机构协同助推，解决钢渣综合利用上的难题。因此，我们亟需构建由财政、工业和信息化、住房城乡建设以及交通运输等多个领域联合协调的推进机制，以加速钢渣的资源化应用。

结语：

在我国，利用钢渣固废料建设道路路基仍属于试验初期，虽有部分各级别道路进行了实际工程施工，但所建的底基层仅限于示范性段落且长度有限。而且，缺少对此类工程道路性能及其含有重金属的渗滤危害进行持续性的考察与追踪，钢渣底基层的耐用性与环境安全性方面的基本资料明显不充分，要想大规模推行钢渣在此领域的应用，还面临许多紧迫的核心技术问题需要解决。

参考文献

[1]王发强，杜海伦，唐洪刚，等.钢渣固废料在道路路基工程中的应用研究[J].内蒙古公路与运输,2025,(01):14-18.

[2]胡启晨.钢渣用于平原区道路路基填料的应用研究[J].建筑机械化,2024,45(08):72-74.