[發明專利]用于路面常溫快速修補的細鐵尾礦CA砂漿及其制備方法

在審

• 申請號: 201710438566.6
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107417217A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 董澤蛟;楊晨;李新凱;郗鳳明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;C04B111/72
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 范光曄

技術領域

本發明涉及面修補材料，具體涉及一種用于路面常溫快速修補的細鐵尾礦CA砂漿及其制備方法。

背景技術

隨著我國現代化城市建設和公路交通事業的發展，公路基礎設施得到了很快發展，截至2016年年底，我國公路總里程已達到469.63萬公里，公路密度48.92公里/百平方公里，其中高速公路總里程已超過13萬公里，國家高速公路網基本建成。

然而，在公路建設快速發展的同時，也不能忽略公路的養護工作，一般瀝青路面的設計使用年限是10～15年，水泥混凝土路面的設計使用年限是20～30年，但公路是長期暴露在大自然下的帶狀結構物，經受著風吹、日曬、雨雪和凍融等復雜氣候的影響，并且承受著大量交通荷載的反復作用，路面服役往往在未達到設計年限時很早就出現較多病害。2016年，我國公路養護里程459.00萬公里，比上年增加12.44萬公里，占公路總里程的97.7％，因此，現階段我國的路面養護工作處在了一個高峰期，路面建設已經從最初的“以建為主”逐漸轉變為“建養并重”，未來將會進入“以養為主”階段。

另一方面，隨著中國鋼鐵工業的發展和選礦技術水平的提高，鐵尾礦的產出量逐年增加，鐵尾礦是鐵選廠在特定的經濟技術條件下，將鐵礦石磨細，選取“有用組分”后排出的固體或粉狀的殘渣，目前我國鐵尾礦的堆存量已超過30億噸，并且每年在以超過3億噸的速度增長，而其堆存會占用大量土地，污染環境，破壞生態，更甚者部分尾礦庫還存在災害性水污染甚至潰壩的危險，因此，開展鐵尾礦的綜合利用工作迫在眉睫，提高其利用率對于推動我國的工業發展和可持續發展具有重大意義。

目前關于鐵尾礦的綜合利用主要包括：尾礦再選與有價元素回收利用、充填采空區、用作土壤改良劑、制備陶瓷和磚等建筑材料、瀝青路面多結構層以及水泥混凝土制品等，但鐵尾礦的利用率依然很低，僅有7％。

綜上，如果能將鐵尾礦大規模的用于路面修補中，不僅解決了路面損壞的問題，更是對鐵尾礦的可持續化利用，具有很大的社會和經濟效益。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，進而提供一種用于路面常溫快速修補的細鐵尾礦CA砂漿及其制備方法，緩解鐵尾礦大規模堆放、利用低的問題，同時可實現瀝青路面及水泥混凝土路面病害在常溫下的快速修補，提高路面行駛安全性和舒適性。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種用于路面常溫快速修補的細鐵尾礦CA砂漿，包括有水泥，乳化瀝青，細鐵尾礦，細砂，減水劑，早強劑，纖維和水。

按上述方案，所述水泥包括快硬硫鋁酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和道路硅酸鹽水泥等。

按上述方案，所述乳化瀝青優選為改性陽離子乳化瀝青。

按上述方案，所述細鐵尾礦為細度模數1.6～2.2的細砂。

按上述方案，所述細砂為河砂、山砂或機制砂中的一種或任意比例的多種，為細度模數1.6～2.2的細砂。

按上述方案，所述減水劑為聚羧酸減水劑。

按上述方案，所述早強劑可包括有機物早強劑和無機物早強劑；所述有機物早強劑包括三乙醇胺、三異丙醇胺、乙二醇、甲酸等，所述無機物早強劑包括氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽和亞硝酸鹽等。

按上述方案，所述纖維為木質素纖維或聚丙烯纖維。

按上述方案，所述水為純凈飲用水。

按上述方案，在進行瀝青路面修補時，原材料配比為：水泥20～50份，乳化瀝青80～150份，細鐵尾礦150～200份，細砂100～150份，減水劑0.1～0.5份，早強劑0.5～1.2份，木質素纖維0.1～0.5份，水5～10份，其中乳化瀝青為主要膠凝材料，水泥既是膠凝材料，又起到抗剝落劑的作用。

按上述方案，在進行水泥路面修補時，原材料配比為：水泥80～150份，乳化瀝青20～50份，細鐵尾礦200～250份，細砂50～80份，減水劑0.4～1.0份，早強劑2.2～3.2份，聚丙烯纖維0.1～0.5份，水30～50份，其中水泥既是主要膠凝材料，又起到抗剝落劑的作用，乳化瀝青為次要膠凝材料。

本發明還提供了一種用于路面常溫快速修補的細鐵尾礦CA砂漿的制備方法，包括以下步驟：

一、根據實際拌合量，按照重量配比準備各原材料；

二、制備干料：按照所述配比將水泥、細鐵尾礦、細砂、早強劑和纖維在攪拌機中干拌30s～60s，攪拌速度為60rpm～100rpm，得到混合均勻的干料；