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摘要：近年来工业废渣副产品数量日益增加、种类繁多、成分冗杂且极难处理；笔者通过分析近年来众多学者在工业废渣和道路工程相结合所取得的成果，详细的阐释工业废渣在诸多道路领域：结合料、添加剂、基层材料、路基填料、混凝土路面、沥青混合填料，改善道路路用性能的机理，并提出未来道路领域应继续在工业废渣中加深研究。
关键词：工业废渣；道路工程；污染控制
0引言
工业废渣[1]是指在工业生产中，排放出的有毒的、易燃的、有腐蚀性的、传染疾病的、有化学反应性的以及其他有害的固体废物。可分为一般工业废物（如高炉渣、钢渣、赤泥、有色金属渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废石膏、脱硫灰、电石渣、盐泥等）和工业有害固体废物，即危险固体废物。所谓综合利用即是通过原料回收、加工再用、转化利用、废物交换等方式，从工业固体废物中提取或使其转化为可利用的资源、能源和其他原材料的活动。
1工业废渣在结合料中的应用
为了针对常规水泥稳定土基层往往因延迟碾压时间过长而损失强度并易产生收缩裂缝的问题，周明凯等研发了一种名为SGL的结合料，该结合料是通过工业废渣、矿渣、氟石膏和石灰配合，另辅添少量碱性激发剂复合而成的一种适用于道路基层干硬性土壤稳定的无熟料水泥；SGL结合料自身凝结硬化慢，用于稳定土时，除延迟碾压时间长外，还具有抗压强度高、补偿收缩小和耐久性好等特点；SGL结合料的作用机理是，该混合物中矿渣在石灰和石膏的共同作用下形成水化硅酸钙凝胶和钙矾石[3]，能增加土粒的连结力，有利于结构的密实，而且钙矾石具有一定的膨胀性，SGL结合料适当的膨胀亦可以提高土体的密实性，继而增强土粒间的连结作用，SGL结合料中的二价钙离子会和土壤中的低价阳离子置换，从而提高土体的强度并改善了水稳定性。冷中成等通过试验研究，结合公路沥青道路施工的要求，发现添加了20%SEAM和15%的石膏晶须的改性沥青的针入度、软化点和15℃延度均满足国家规范要求，能大大改善沥青的温变性能、提高抗压抗裂及水稳定性能，与此同时可大大降低生产成本。俞坚等在普通磷石膏中添加了5-20%的石灰和0-10%的粉煤灰对其进行改性，该研究表明改性措施对水泥性能并无不良影响，反而会适当的延长水泥的终凝时间，这点对水泥28d抗压强度有一定积极作用。武杰等以磷石膏、活性炭和粉煤灰为主要原料，来制备高性能煅烧高硅磷石膏基水泥，并且通过试验表明：一定比例的活性炭和粉煤灰不仅有助于磷石膏分解，而且还有利于活性矿物的煅烧成型，并且发现加入了磷石膏、活性炭、粉煤灰的水泥和普通水泥相比具有较高的早期和后期强度。可以看出众多学者对工业废渣的研究有很多，但是对于工业废渣的了解深度仍然欠缺，存在着一些仍未解决的重难点，因此在利用工业废渣改善道路中所用结合料这一领域仍然有待加深研究。
2工业废渣在添加剂中的应用
李相国[7]等人研究发现，在磷酸镁水泥中中参入粉煤灰可以改善磷酸镁水泥的功能，试验研究表明：随着粉煤灰掺量的增大，磷酸镁水泥的凝结时间先减小后增大，流动度先增大后减小；而抗压强度随着粉煤灰掺量的增大而降低。这是因为采用粉煤灰取代氧化镁，由于缓凝剂主要与氧化镁颗粒发生络合反应，吸附在氧化镁颗粒表面，阻碍氧化镁与磷酸盐发生反应，采用粉煤灰取代部分氧化镁后，氧化镁总量降低，缓凝剂相对含量变多，所以凝结时间延长，并且粉煤灰与氧化镁颗粒对缓凝剂组分存在竞争吸附现象，减少了氧化镁颗粒表面吸附的缓凝剂，所以缩短了凝结时间。
粉煤灰是一种玻璃体，其颗粒外观呈现的是一种球状结构，微观观察其表面光滑，在浆体中起到类似于“滚珠”的润滑作用，使不规则氧化镁颗粒之间的摩擦力减小，从而提高浆体的流动性；沈燕等研究发现用含铝、含硫工业废渣可以代替天然材料制备硫铝酸盐水泥熟料矿物，用其合成的硫铝酸盐水泥具有高早强、低碱度、耐侵蚀等特性，与传统硅酸盐水泥相比具有显著的低碳优势，并且提出如果在水泥中加入硫铝酸钙矿物可以提高水泥的性能、促进废渣的利用；李军代系统研究了硫酸钙晶须与沥青的作用机理、对沥青混合料性能的影响、以及导致硫酸钙晶须在沥青混合料中的结构破坏原因，研究表明硫酸钙晶须通过表面改性剂两端的有机和无机官能团与沥青偶联，使用大孔隙率级配可以有效维护硫酸钙晶须在沥青混合料中的完整性，做出了详细的解释。在工业废渣使用的另一方面，张超等研究表明可以将工业废渣以内掺的形式作为改性剂改性沥青或者做为外掺剂加入沥青混合料，并且研究结果表明工业废渣能够显著的提高沥青的高温稳定性，同时也降低沥青的低温性能，并且通过干法外掺一定量的工业废渣可以提高沥青混合料的高温稳定性和水稳定性。
3工业废渣在基层材料中的应用
丁建文[3]等通过对富含磷石膏二灰土底基层的改良再生研究，发现在既有富含磷石膏二灰土混合料中加入适当比例的石灰和粉煤灰，改良再生后满足道路底基层力学性能和稳定性控制要求。因为既有二灰土混合料具有很强的膨胀性，然而改良再生后的无荷膨胀率由原来的40%左右降低到9%以下，并且将组合配比6.5%（石灰）+20%（粉煤灰）+73.5%（既有富含磷石膏二灰土混合料）应用于全线道路底基层改良再生施工，其路用性能检测结果和道路使用效果良好。沈卫国[14]等对钢渣粉煤灰进行了研究，其研究结果以无侧限抗压强度为指标对其配比进行了优化，研究表明新型无机结合料的最优配比为钢渣∶粉煤灰=1∶1、外加剂（磷石膏）掺量为2.5%，并且钢渣粉煤灰路面基层材料的长期强度介于水泥稳定碎石和二灰稳定碎石之间，因此可用于各等级公路基层底基层的修筑；沈凡[15]等在磷石膏中加入CaO 并进行粉磨处理制备磷石膏砂浆，研究表明磷石膏砂浆的强度主要来源于磷石膏的硬化和水泥水化，掺入CaO 和粉磨处理可以提升磷石膏砂浆强度，并减少磷石膏中可溶性磷、氟对砂浆的不良影响。周富涛等建立了可用于路面基层材料的磷石膏-粉煤灰-水泥-石灰胶凝工业废渣体系，研究表明在最佳配合比下，路基7d的饱水无侧限抗压强度可达到3MPa。
4结语
随着我国目前已逐渐步入工业强国之列，每年伴随着工业化的进展产出的工业废渣副产品也日益增多。因此如何有效经济的处置工业废渣问题便显得异常关键，尽管目前我国在工业废渣综合利用研究方面取得了一些进展，但是工业废渣的综合利用整体水平还不是很高，我们仍然还有很长的路要走。并且大幅度地提高工业废渣的利用价值，促进工业废渣在相关领域的大规模消纳应用，还有待继续深入、系统的研究。
参考文献：
[1]《2017年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》
[2]Zhang S，Shi H S，Huang S W，et al． Dehydration characteristics of struvite-K pertaining to magnesium potassium phosphate cement system in nonisothermalcondition［J］． Journal of thermal analysis and calorimetry，2013，111（1）：35-40．
[3]丁建文，石名磊，刘维正.道路底基层中磷石膏-石灰二灰土再生试验研究与应用[J].东南大学学报（自然科学版），2009，39（01）：121-126.