国家标准计划《耐磨、透水沥青路面用钢渣》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口,TC183SC18(全国钢标准化技术委员会冶金固废资源分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会。
主要起草单位 宝武集团环境资源科技有限公司 、冶金工业信息标准研究院 、北京市市政工程研究院 、宝武环科 、武汉金属资源有限责任公司 。
| 77 冶金 |
| 77.140 钢铁产品 |
| 77.140.99 其他钢铁产品 |
| 编号 | 语种 | 翻译承担单位 | 国内外需求情况 |
|---|---|---|---|
| 1 | EN | 冶金工业信息标准研究院 | 有助于加强钢渣产业协同利用,扩大钢渣利用规模,提高钢渣在道路材料中的用量。 |
立项必要性: 1)经济社会和产业发展的需求; 中国钢产量连续26年世界第一,并于2020年突破10亿吨。
2023年中国钢产量10.19亿吨,产生的钢渣量约为1.61亿吨。
由于钢渣性能不稳定,利用技术与标准不能完全满足应用的需求,导致钢渣利用率较低,利用率不到30%,大量钢渣处于堆存状态,不仅占用土地,而且污染周边水土环境。
目前钢渣累计堆存量约为15.22亿吨。
钢渣作为主要材料用于沥青路面面层,具有耐磨、降噪、排水等特点。
2009年在北京市政工程研究院等单位的努力下颁布了GB/T 24765-2009《耐磨沥青用路面钢渣》与GB/T 2476-2009《透水沥青用路面钢渣》,两个标准的实施有力的推动了钢渣在沥青路面中的应用。
随着国家对工业大宗固废越来越重视,对其利用的检测方式也随之更严格,相关部门陆续颁布出新的钢渣检测标准。
道路建设标准体系也在不断提高、完善。
GB/T 24765-2009《耐磨沥青用路面钢渣》与GB/T 2476-2009《透水沥青用路面钢渣》两标准内容重复度高,产品的规格、技术要求等内容形似,为了更好地适应新的钢渣检测标准与道路建设的要求,同时减少选择适用标准的难度,减少标准数量,有必要将两个标准合并更新修订。
2)相关法律法规、政策规划的要求; 2021年3月国家发展改革委、科技部等部门联合发布《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》,指导意见中指出,要加强钢渣产业协同利用,扩大钢渣利用规模,提高钢渣在道路材料中的用量。
3)标准实施后重大经济、社会、生态效益分析 钢渣集料相较于玄武岩产品价格更低,可降低道路原材料成本40元;同时标准实施后可有效降低钢渣的堆存量,从而降低处置成本。
标准实施后,每年减少山石开采,节约大量的自然资源,保护了自然环境,并减少钢渣堆存、填埋造成的土地浪费;钢渣沥青路面抗滑性能提升10-15%,可减少安全事故率30%以上。
研究表明,每利用1t钢渣集料在全生命周期可减少二氧化碳排放量约44kg,标准实施后有助于钢渣集料用量的提升,减少碳排放。
项目可行性: 1)产业发展情况: 目前全国可利用于沥青路面的钢渣量约为6000万吨,钢渣产生企业、高校等科研单位、道路施工企业近年来不断加强合作,开展钢渣在沥青路面的应用技术开发,在湖北、山东、内蒙古、上海、新疆、宁夏等地不同地域、不同气候环境的路面工程中应用,使用情况良好。
目前大量钢渣急需找到合适的利用路径,而钢渣用于沥青路面技术成熟且产品价值高、性能好,具有广泛的应用前景。
2)有关技术的成熟度和经济性分析: 有关技术的成熟度: 钢渣沥青骨料技术已在全国各地高校、道路施工单位开展了大量科研工作,完成了大量的工程应用案例,并对部分案例进行了长期跟踪,后期跟踪观测表明钢渣沥青路面性能优异,例如 2003 年武黄大修工程豹澥匝道、2004年仙桃汉江公路大桥桥面铺装的SMA-13钢渣沥青混凝土已使用20年,至今仍正常服役,技术成熟度高。
经济性分析: 1、绿色效益:每年减少开山采石6000万吨,节约大量的自然资源,保护了自然环境;6000万吨钢渣若转移堆放在厂外,按平均堆高5米,堆积密度2.0t/m3计算,将占用600万m2土地。
2、低碳效益:按照每利用1t钢渣集料在全生命周期可减少二氧化碳排放量约44kg计算,每年可减少碳排放6000×0.044=264万吨。
3、每吨钢渣集料毛利10元,替代玄武岩后,可降低道路原材料成本40元,直接经济效益30亿元。
同时6000万吨钢渣若转移堆放在厂外,转运、堆存、防尘、防渗等成本按20元/吨计,年节约相关费用12亿元。
3)具备的研究基础和条件: 在学术研究方面,20世纪90年代,我国开始了钢渣在道路方向上的应用研究,研究武汉理工大学丁庆军团队早在2001年就对沥青路面用钢渣集料进行了研究,在此基础上吴少鹏团队进一步对钢渣沥青混凝土的路用性能进行了研究,研究结果表明,钢渣沥青混合料具有较强的抗车辙能力、抗水损害能力和耐磨性。
除武汉理工大学外,北京科技大学倪文教授团队、交通运输部公路科学研究院等科研组织、机构均在沥青道路用钢渣方向上开展了大量的学术研究,积累了丰富的科研成果。
在实际应用方面,钢渣用于沥青道路方面已有许多成功的工程应用案例,如使用宝武环科钢渣修建的武黄高速豹澥匝道,汉宜高速仙桃大桥段、上海临港新城道路、湛江钢铁厚板厂食堂附近道路、宝钢股份冷轧厂区域道路、上海宝山月罗路等工程;使用包钢钢渣修建的国道110线北绕城段、包茂高速包头至东胜段等工程;山东日兰高速、岚罗高速、S313省道、疏港高速等国省干线等工程。
大量实际应用成功的工程案例表明,当前钢渣集料在沥青道路的使用技术已相当成熟,完全满足道路工程的使用要求。
范围和主要技术内容: 本标准规定了用于耐磨、透水沥青路面开级配沥青混合料用钢渣的术语和定义、规格、技术要求、试验方法、检验规则、储存、运输和质量证明书等。 本标准适用于沥青路面用钢渣。 规格:规定了钢渣粗集料、钢渣细集料的规格。 技术要求:钢渣集料的一般要求,钢渣集料的浸水膨胀率、金属铁含量、放射性指标,钢渣粗集料的压碎值、洛杉矶磨耗损失、表观相对密度、吸水率、坚固性、针片状颗粒含量(混合料)、小于0.075mm颗粒含量、软弱颗粒含量、磨光值、与沥青的粘附性指标,钢渣细集料的表观相对密度、坚固性(> 0.3mm部分)、小于0.075mm颗粒含量、棱角性(流动时间)指标。 试验方法:筛分、浸水膨胀率、金属铁含量、放射性、压碎值、洛杉矶耗损失、表观相对密度、吸水率、坚固性、针片状颗粒含量、软弱颗粒含量、磨光值、与沥青的粘附性、小于0.075mm颗粒含量、棱角性的检验方法。 检验规则:检验分类、组批规则、抽样、判定规则。 储存、运输和质量证明书:储存、运输、钢渣出厂时,生产厂应提供产品质量证明书。 修订项目应说明拟修订的内容,与原标准相比的主要变化。 随着道路部门对沥青路面的技术要求不断提高,交通部对交通行业标准也做了相应的修订,同时钢渣处理加工技术的日益完善,钢渣相关检测标准逐渐健全,原有标准已不能完全满足钢渣在沥青路面的应用要求,需要对原有标准进行修订。 修订后的标准整合了GB/T 24765-2009《耐磨沥青路面用钢渣》、GB/T 2476-2009《透水沥青路面用钢渣》的内容,主要技术变化如下: 1、更改了“引用标准”,新增引用标准JT/T 1086《沥青混合料用钢渣》、YB/T 4188《钢渣中磁性金属铁含量测定方法》、GB/T 24175《钢渣稳定性试验方法》,修订了JTG E20《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》与JTG 3432《公路工程集料试验规程》标准号,删除了JTG E40《公路土工试验规程》。 2、更改了“钢渣粗集料”的规格要求,原标准引用JTG F40的规定,修订后引用JT/T 1086的规定。耐磨沥青路面用钢渣原标准最大规格10-15mm,规格品种较少,与实际应用情况不相符,新标增加规格品种,最大粒径用到30mm。3-5mm规格从粗集料调整到细集料,删除了3-10mm规格。耐磨沥青路面用钢渣S10-S14共5个规格10-15mm、5-15mm、5-10mm、3-10mm、3-5mm,透水沥青路面用钢渣S8-S14共7个规格10-25mm、10-20mm、10-15mm、5-15mm、5-10mm、3-10mm、3-5mm,新标准采用JT/T 1086《沥青混合料用钢渣》规格命名与粒径要求:G1-G6共6个规格20-30mm、20-25mm、15-20mm、10-20mm、10-15mm、5-10mm,粒径分布要求更合理。 3、更改了“钢渣细集料”的规格要求,原标准引用JTG F40的规定,修订后引用JT/T 1086的规定。3-5mm规格从粗集料调整到细集料,根据这些年的使用经验,优化了粒径组成。耐磨沥青路面用钢渣S15-S16共2个规格0-5mm、0-3mm,透水沥青路面用钢渣S15-S16共2个规格0-5mm、0-3mm,新标准采用JT/T 1086《沥青混合料用钢渣》规格命名与粒径要求:X1-X3共3个规格3-5mm、0-3mm、0-5mm,粒径分布要求更合理。 4、更改了“钢渣粗集料”的技术要求,针片状颗粒含量透水沥青路面用钢渣为混合料检测值、耐磨沥青路面用钢渣为单粒径规格检测值,统一为单粒径规格检测值,耐磨沥青路面用钢渣磨光值要求45,透水沥青路面用钢渣磨光值要求42,统一按更高的标准值45执行。 5、更改了“钢渣细集料”的技术要求,棱角性(流动时间)耐磨沥青路面用钢渣是必须检测,透水沥青路面用钢渣是可根据需要进行,统一为必须检测。 6、统一了“抽样”中的描述内容。耐磨沥青路面用钢渣表述为取样,透水沥青路面用钢渣表述抽样,统一为抽样。耐磨沥青路面用钢渣描述内容有表面空隙,透水沥青路面用钢渣描述内容有外观特点,表面空隙描述更客观、具体,采用表面空隙描述。 7、更改了“钢渣浸水膨胀率”的测定方法,由附录改为按照GB/T 24175的规定进行,并删除附录A。 8、更改了“金属铁含量”的测定方法,按照YB/T 4188的规定进行,并删除附录B。