[發明專利]用于高等級公路基層的水泥穩定礦渣

有效

• 申請號: 200710049641.6
• 申請日: 2007-07-26
• 公開（公告）號: CN101134661A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 游天才;敖進清;婁元濤;余韻;盧宏山
• 申請（專利權）人: 攀枝花環業冶金渣開發有限責任公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/12;C04B18/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬固體廢棄物綜合利用技術領域，涉及高爐冶煉產生的高鈦型重礦渣，特別涉及用于高等級公路基層的水泥穩定礦渣。

背景技術

路面基層作為道路結構的主要承重層，其質量的優劣直接影響到道路建成通車后的路用性能及使用壽命，因此高等級公路建設對用于基層的水泥穩定材料有較高的技術要求。但由于各地的地理條件和材料狀況不同，根據需要，目前采用不同的穩定材料和形式來穩定基層。

傳統水泥穩定材料一般為水泥穩定土、水泥穩定碎石土和水泥穩定礫石土等，這些傳統水泥穩定材料是以天然砂、石、土為集料，水泥、石灰等為結合料配制而成。其中集料由于受自然形成物的物理化學性能影響，不同區域開采的集料質量不同，最終影響配制的水泥穩定材料的質量，另外天然砂石的大量開采對自然環境也產生了巨大破壞。隨著國家對環境保護的日益重視，越來越多的工業固體廢棄物作為公路建設新材料已被廣泛應用在高等級公路建設中，如鋼渣、礦渣等，產生了極好的社會效益和經濟效益。

國內已有利用普通礦渣作路面基層材料配制水泥穩定礦渣的實踐，但由于普通礦渣CaO含量較高、吸水性強，如果不能使CaO充分溶解，依靠地表濕度緩慢溶解，路面會出現拱包現象，從而破壞路面質量，降低公路使用壽命。

高鈦重礦渣是攀枝花特有的資源，與普通礦渣相比，具有TiO₂含量高、CaO和SiO₂含量低的特點。TiO₂具有較強的結晶能力，熔融高鈦重礦渣在冷卻過程中極易與CaO反應形成鈣鈦礦和鈦輝石等穩定礦物，而不象普通高爐渣那樣生成C₂S和黃長石等水硬性礦物，因此高鈦重礦渣自身礦物結構穩定，化學穩定性好。從已有文獻看，利用高鈦重礦渣集料配制水泥穩定礦渣尚屬空白，有關礦渣作基層材料的文獻也不多見。《凌鋼礦渣作路面基層材料的應用》(粱玉山呂清華陳朝暉??遼寧交通科技2000.2)報道：礦渣用作基層材料具有整體強度高、凍穩性和水穩性好、施工方便及經濟效益比較顯著等優點，它比較適用于低洼潮濕地帶及雨量圈在地區和軟土戰役基。《高鈦高爐渣碎石用做砼骨料的研究》(周旭鋼鐵釩鈦-2001.22(4).-43-46)報道：攀鋼高爐渣TiO2含量15％以上，與普通高爐渣的組成結構有較大差異，高鈦高爐渣的性質研究及其用于砼的試驗說明，高鈦高爐渣結構穩定，其碎石用做砼骨料與普通碎石相比，抗壓強度及劈拉強度稍高于后者。前者使用礦渣本身物理化學性質與高鈦重礦渣完全不同，后者則是應用領域和對材料技術要求明顯不同。查新表明目前沒有以高鈦型高爐渣集料配制水泥穩定礦渣的先例。

攀鋼高鈦高爐礦渣受自身特點的限制，不能得到大量利用。自投產以來，已累積堆放高鈦高爐礦渣5000多萬噸，占地40余萬平方米，且每年以350萬噸左右的速度增加，因此，多途徑多方位開發利用攀鋼含鈦高爐礦渣已是當務之急。

發明內容

為了利用高鈦重礦渣集料的堅固性、穩定性，為高鈦型重礦渣尋找新的利用途徑，同時減少公路工程用料對自然環境的破壞，本發明提供一種用于高等級公路基層的水泥穩定礦渣。

所述用于高等級公路基層的水泥穩定礦渣，包括水泥、高鈦重礦渣碎石、高鈦重礦渣砂，各成分重量百分比為，水泥3％～7％；高鈦重礦渣碎石48.5％～46.5％；高鈦重礦渣砂48.5％～46.5％。

根據不同的施工要求和路面等級選擇不同的水泥穩定礦渣配合比及水泥牌號。

在水泥穩定礦渣配合比設計中，因為單一的礦渣碎石無法滿足基層的顆粒級配要求，根據JTJO34《公路路面基層施工技術規范》，為了達到良好級配，在5～31.5mm礦渣碎石中需摻入一定比例的0～5mm渣砂。通過篩分試驗，當兩者各占50％時，顆粒級配滿足要求。另外，將所述原料按照配比稱量后，加入規定的水量，混碾均勻，出料。