[發明專利]用于磚混類建筑垃圾制備道路基層材料的膠結料及其應用

有效

• 申請號: 201310227718.X
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103274613A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 彭美勛;王正紅;李伯平;董維君;鄒斌
• 申請（專利權）人: 湖南云中瀝青有限責任公司
• 主分類號: C04B7/153
• 分類號: C04B7/153;C04B28/08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 楊斌

技術領域

本發明屬于建筑工程材料及其應用領域，尤其涉及一種道路基層材料中的膠結料及其具體應用。

背景技術

隨著我國城市化的快速推進，產生了大量的建筑垃圾，這些建筑垃圾不僅占用耕地，而且污染環境。有效處理建筑垃圾，變廢為寶，成為建設“美麗中國”的重要任務。建筑垃圾按其主要有效成分可分為混凝土類垃圾和磚混類垃圾。前者作為集料用于再生混凝土正在推廣之中；后者除了用于回填和生產建筑砌塊外，尚未能在其它領域有效再利用。我國公路建設的飛速發展世所罕見，公路建設對路面基層材料的需求量巨大。高速公路與高等級市政公路的基層通常采用水泥穩定碎石，其中的碎石則常采用天然巖石破碎的級配碎石。磚混類再生骨料代替天然骨料應用于高等級公路基層，將是對磚混類建筑垃圾有效消化和規模化利用的重要途徑，同時也能節約天然資源、保護環境并降低成本。

CN101545234A號中國專利文獻和CN102390956A號中國專利文獻公開了采用不同方法改造過的硅酸鹽水泥基膠凝材料膠結級配磚混類再生骨料來制備道路基層的技術方案，例如CN102390956A號中國專利文獻公開了一種廢棄水泥穩定碎石再生的路面基層，其通過采用不同級配的碎石、水泥、核殼膠乳、納米核殼橡膠粒子等來制備道路基層材料；而CN102951880A號中國專利文獻則只利用建筑垃圾中粒徑在0.20?mm～20?mm的骨料，且需對其進行焙燒以制備道路基層，而CN101698578A號中國專利文獻則是用部分建筑垃圾替代人工碎石來制備道路基層。現有的專利文獻中采用的基本膠凝材料均為常見的硅酸鹽水泥，眾所周知，硅酸鹽水泥由于硬化時自收縮嚴重，用其作為無機結合料膠結碎石鋪筑道路基層時，因為摻量通常只有4%～6%（質量比），這對道路基層的收縮性能影響較小。然而，磚混類再生骨料裂隙和微孔發育，吸水性強，干縮嚴重，當用同樣具有收縮性的硅酸鹽水泥作為膠結材料時，這將大大增加道路基層產生裂縫的風險。如果對硅酸鹽水泥進行改性使其適應于膠結再生集料，將大大增加成本以致影響技術的推廣。因此，本領域內有必要開發一種新的膠凝材料以用于制備道路基層。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種配方簡單、成本低、環保利廢、廉價經濟的用于磚混類建筑垃圾制備道路基層材料的膠結料，還相應提供一種該膠結料在制備道路基層材料上的具體應用。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為一種用于磚混類建筑垃圾制備道路基層材料的膠結料，所述膠結料主要由以下質量份數的組分均勻混合而成：

礦渣????50～70份，

石膏????10～30份，

石灰?????5～20份，

粉煤灰???5～25份??和

硫酸鈉???0～5份。

上述的膠結料中，所述礦渣優選為高爐煉鐵造渣產出的水淬渣；所述石膏優選為天然石膏、工業副產石膏中的一種或多種的混合物，天然石膏的礦物相為硬石膏、半水石膏、二水石膏中的任意一種或多種的混合物；所述石灰為生石灰和/或消石灰；所述粉煤灰一般指燃煤電廠煙窗排出粉塵的收集物；所述硫酸鈉為含結晶水或無結晶水的硫酸鈉，可以是各種天然的和/或人工的、以硫酸鈉為主要化學組成的固體。

上述的膠結料中，所述礦渣、石膏、石灰、粉煤灰和硫酸鈉均為充分干燥、且磨細到常用水泥細度的顆粒物（粒徑優選小于40μm）。

作為一個總的技術構思，本發明還提供一種上述的膠結料的應用，該應用包括：以磚混類再生集料與上述膠結料為基本原料，混合配制生產道路基層材料；還可以工業廢渣、礦山尾礦等材料與上述的膠結料為基本原料，混合配制生產道路基層材料。

上述的應用中，所述磚混類再生集料是由磚混類建筑垃圾經破碎后制備得到，磚混類再生集料一般需事先剔除有機垃圾；當應用于高速公路和一級公路時，所述磚混類再生集料優選被篩分成以下四級：0～4.75?mm、4.75mm～9.5?mm、9.5mm～19?mm和19mm～31.5?mm。這四種規格的磚混類再生集料分別進行分裝。

上述的應用中，具體的操作步驟包括：先將所述磚混類再生集料按照擬鋪設道路的級配要求進行配料，然后將配料后的磚混類再生集料與所述膠結料按100∶4～7的質量比混合均勻，可選擇性地加入天然集料得到混合料，再通過實驗確定出前述混合料達到最大密度時的含水量范圍，再以該含水量范圍為基準加水混合均勻，根據公路路基施工規范要求，以路拌法或場拌法等施工方法混合、攤鋪和碾壓干拌混凝土，然后保水養護到規定齡期。