[發明專利]一種用于道路面層的煤矸石多孔水泥混凝土

有效

• 申請號: 201510766526.5
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105294010B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 鄭木蓮;周娟蘭;王崇濤;李宜鋒
• 申請（專利權）人: 長安大學;平頂山市公路交通勘察設計院
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B18/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種用于道路面層的煤矸石多孔水泥混凝土，由質量份數為10～20份的水泥、70～85份的集料、0.05～0.2份的煤矸石粉、3～10份的水、0.05～0.2份的減水劑、0.3～1.5份的改性劑乳液及0.9～1.8份的纖維增強材料制備而成。本發明以煤矸石為原料之一，并且孔隙率較大，抗彎拉強度較高。

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，涉及一種用于道路面層的煤矸石多孔水泥混凝土。

背景技術

近年來，公路交通運輸事業在我國得到了長足的發展，新材料、新結構、新工藝等對公路建設起到了巨大的推動作用，公路通車里程逐年大幅提高。四通八達的交通帶給人們便利的同時也帶來了嚴重的交通噪聲污染與頻繁的行車安全問題。多孔水泥混凝土材料憑借其獨特的骨架空隙結構，鋪筑成排水性路面可顯著提高道路排水效率、減小城市內澇的可能性，并且能夠提高汽車行駛的安全性和舒適性，吸收降低交通噪聲。這種新型的混凝土材料非常環保，在強度等路用性能達到要求的同時，又具有一定的排水性能，緩解并降低了傳統路面對環境造成的不利影響。

但是多孔水泥混凝土不同于普通水泥混凝土，是由骨料、漿體和空隙形成的骨架-空隙結構，既要具備一定的空隙率，又要保證其作為路面結構組成部分的力學強度。然而孔隙率與強度之間是此消彼長的關系，因此如何提高多孔水泥混凝土的強度，尤其是抗彎拉強度一直是國內外研究的熱點問題。

煤矸石是煤礦生產過程中產生的廢渣，是我國目前年排放量和累計存量最大的工業廢棄物之一，每年的排放量相當于當年煤炭產量的10％～15％，占中國工業固體廢物排放總量的40％以上。煤矸石的堆積排放，既浪費了國家資源，又占用了大量土地，使礦區的生態環境受到嚴重的污染和破壞。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種用于道路面層的煤矸石多孔水泥混凝土，該煤矸石多孔水泥混凝土以煤矸石為原料之一，并且孔隙率較大，抗彎拉強度較高。

為達到上述目的，本發明所述的用于道路面層的煤矸石多孔水泥混凝土由質量份數為10～20份的水泥、70～85份的集料、0.05～0.2份的煤矸石粉、3～10份的水、0.05～0.2份的減水劑、0.3～1.5份的改性劑乳液及0.9～1.8份的纖維增強材料制備而成。

水泥的質量份數、集料的質量份數、煤矸石粉的質量份數、水的質量份數、減水劑的質量份數、改性劑乳液的質量份數及纖維增強材料的質量份數之和為100份。

所述集料由玄武巖、花崗巖、石英巖、石灰巖及閃長巖中的一種與煤矸石按質量比1:1組成。

述集料由粒徑分為10～16mm的集料及粒徑為5～10mm集料組成，其中粒徑為10～16mm的集料及粒徑為5～10mm的集料的質量百分數分別為26％及74％。

改性劑乳液為羧甲基纖維素、芳族聚酞與胺聚乙二醇中的一種或幾種按任意比例混合的混合物。

纖維增強材料為聚乙烯纖維。

所述減水劑為聚羧酸系高效減水劑。

本發明具有以下有益效果：

本發明用于道路面層的煤矸石多孔水泥混凝土選用煤矸石作為骨料，不僅可以解決煤矸石的環境污染問題，而且還能降低材料成本，可以廣泛應用于我國大部分地區，有效改善傳統路面對環境造成的不利影響，并節約道路建設費用。經試驗，采用本發明制備的煤矸石多孔水泥混凝土，有效空隙率為15％～30％，28d抗壓強度為15～40MPa，7d抗彎拉強度為2.0～7.0MPa，拌合物表觀密度為1800～2500kg/m³，因此不僅滿足較大的空隙率的要求，并且滿足煤矸石多孔水泥混凝土路面排水性能的要求，同時極大的提高了煤矸石多孔水泥混凝土材料的力學性能，使其具有較大的抗壓強度和抗彎拉強度，滿足路面設計要求。

具體實施方式