ДОМЕННЫЙ ШЛАК В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ: ОТ ЗАМЕНЫ ПРИРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ К ИНЖЕНЕРИНГУ СВОЙСТВ
DOI:
https://doi.org/10.53002/159Ключевые слова:
доменный шлак, дорожное строительство, цементный бетон, асфальтобетон, замена заполнителей, избирательное дробление, гранулированный доменный шлак, отвальный доменный шлакАннотация
В статье представлен систематизированный анализ применения различных видов доменного шлака в дорожном строительстве на основе научных публикаций с 2000 по 2026 годы. Установлено, что эффективность использования материала критически зависит от способа его охлаждения и последующей обработки. Отвальный доменный шлак преимущественно применяется как заполнитель, тогда как гранулированный шлак выполняет функции вяжущего компонента или минерального наполнителя. Показано, что оптимальная степень замены природных материалов не является универсальной величиной: для цементных бетонов лучшие показатели часто достигаются при замене от 20 до 40% заполнителя, однако это справедливо только для качественного сырья. Особое внимание уделено методам предварительной обработки отвального доменного шлака (избирательное дробление), которые позволяют снизить водопоглощение и повысить морозостойкость. Продемонстрировано, что в асфальтобетонах и основаниях дорог использование модифицированного шлака способствует росту устойчивости к колееобразованию и несущей способности. Произведен вывод о необходимости перехода от простого замещения природных ресурсов к инжинирингу свойств шлаковых материалов, включая оценку долгосрочной долговечности композитов на их основе.
Библиографические ссылки
Liu Z., Feng T., Zhu X., et al. Bird's-eye view of recycled solid wastes in road engineering // Journal of Road Engineering. – 2024. – Vol. 4(2). – P. 93-150.
Ulyeva G.A., Tuyshan K., Matsugina E.M., et al. Actual progress of production waste disposal problems // Izvestiya Ferrous Metallurgy. – 2025. – Vol. 68(2). – P. 131-138.
Silva L.H.P., Nehring V., Paiva F.F.G., et al. Use of blast furnace slag in cementitious materials for pavements: Systematic literature review and eco-efficiency // Sustainable Chemistry and Pharmacy. – 2023. – Vol. 33. – Art. 101030.
Zhuang S., Zhang L., Cao J., et al. Synergistic utilization of high-volume magnesium slag and blast furnace slag in sustainable ternary binders // Construction and Building Materials. – 2026. – Vol. 539. – Art. 147469.
Yasipourtehrani S., Strezov V., Bliznyukov S., Evans T. Investigation of thermal properties of blast furnace slag to improve process energy efficiency // Journal of Cleaner Production. – 2017. – Vol. 149. – P. 137-145.
Ren Q., Qi W., Zhao Q., et al. Preparation and characterization of low-carbon cementitious materials based on soda-residue-activated ground granulated blast-furnace slag // Metals. – 2023. – Vol. 13(4). – Art. 694.
Kambole C., Paige-Green P., Kupolati W.K., et al. Comparison of technical and short-term environmental characteristics of weathered and fresh blast furnace slag aggregates for road base applications in South Africa // Case Studies in Construction Materials. – 2019. – Vol. 11. – Art. e00239.
Lee J., Lee T. Durability and engineering performance evaluation of CaO content and ratio of binary blended concrete containing ground granulated blast-furnace slag // Applied Sciences. – 2020. – Vol. 10(7). – Art. 2504.
Kanniyappan S.P., Saravanakumar S. Use of air cooled blast furnace slag as a sustainable material in cement concrete // International Journal of Innovative Research & Studies. – 2018. – Vol. 8. – P. 545-558.
Yüksel I., Bilir T., Özkan Ö. Durability of concrete incorporating non-ground blast furnace slag and bottom ash as fine aggregate // Building and Environment. – 2007. – Vol. 42(7). – P. 2651-2659.
Vadhera K., Berwal P. Behavior of blast furnace slag in rigid pavement (compressive and splitting tensile strength) // International Journal of Current Engineering and Technology. – 2017. – Vol. 7(4). – P. 1490-1495.
Pawar V.S., Kundlik A., Fatkal G., Kori S. Experimental investigation of granulated blast furnace slag as fine aggregate in concrete // IRJET. – 2022. – Vol. 9(5). – P. 302-305.
Nicula L.M., Corbu O., Ardelean I., et al. Freeze–thaw effect on road concrete containing blast furnace slag: NMR relaxometry investigations // Materials. – 2021. – Vol. 14(12). – Art. 3288.
Deboucha W., Benchaa M., Mouli M., Khadraoui A. Effect of incorporating blast furnace slag and natural pozzolana on compressive strength and capillary water absorption of concrete // Procedia Engineering. – 2015. – Vol. 108. – P. 254-261.
Familusi A.O., Adewumi B.E., Oladipo F.I., et al. Effects of blast furnace slag as a partial replacement for cement in concrete // 9th Int. Conf. on Sciences, Engineering and Environmental Technology. – Nigeria, 2017.
Lübeck A., Gastaldini A.L.G., Barin D.S., Siqueira H.C. Compressive strength and electrical properties of concrete with white Portland cement and blast-furnace slag // Cement & Concrete Composites. – 2012. – Vol. 34(3). – P. 392-399.
Divsholi B.S., Lim T.Y.D., Teng S. Durability Properties and Microstructure of Ground Granulated Blast Furnace Slag Cement Concrete // International Journal of Concrete Structures and Materials. – 2014. – Vol. 8. – P. 157–164.
Bleszynski R., Matthews J.D., Hooton R.D., Thomas M.D.A. Durability of ternary blend concrete with silica fume and blast-furnace slag // ACI Materials Journal. – 2002. – Vol. 99(5). – P. 499-508.
Kambole C., Paige-Green P., Kupolati W.K., et al. Comparison of technical and short-term environmental characteristics of weathered and fresh blast furnace slag aggregates for road base applications // Case Studies in Construction Materials. – 2019. – Vol. 11. – Art. e00239.
Rondón H., Fernández W., Patiño D., et al. Characterization of blast furnace slag for road projects // Revista Ingeniería de Construcción. – 2018. – Vol. 33(1). – P. 83-92.
Lang L., Zhu M., Pu S. Recycling engineering sediment waste as sustainable subgrade material using ground granulated blast-furnace slag, electrolytic manganese residue and cement // Environmental Technology & Innovation. – 2025. – Vol. 37. – Art. 103969.
Rondón-Quintana H.A., Ruge-Cárdenas J.C., Bastidas-Martínez J.G. Evaluation of hot-mix asphalt containing Portland cement treated blast furnace slag // Archives of Civil Engineering. – 2019. – Vol. 65(2). – P. 193-207.
Kunaev V., Akhmetova G., Zhautikov B., et al. Enhancing physical-mechanical properties of coarse slag aggregate via selective crushing for asphalt concrete // Results in Engineering. – 2025. – Vol. 26. – Art. 105368.
Chegenizadeh A., Hanson S.W., Nikraz H., Scott Kress C. Effects of Ground-Granulated Blast-Furnace Slag Used as Filler in Dense Graded Asphalt // Applied Sciences. – 2022. – Vol. 12(6). – Art. 2769.
Dulaimi A., Al Busaltan S., Mydin M.A.O., et al. Innovative geopolymer-based cold asphalt emulsion mixture as eco-friendly material // Scientific Reports. – 2023. – Vol. 13. – Art. 17380.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Оспанова Аяулым Зайнуллаевна, Кунаев Вячеслав Александрович, Fathi Mohamad Syazli
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
