[發明專利]磷石膏/硅溶膠生態護坡復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710676474.1
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107352936B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 葉長文;裴向軍;陳禮儀;嚴博文;吳熙枰;蘇敏;林梓楓;袁進科;王勝;李之軍
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;謝湘寧

本發明提供了一種磷石膏/硅溶膠生態護坡復合材料及其制備方法和應用。該復合材料包括磷石膏、硅溶膠、水泥和水。以工業副產品磷石膏作為基礎材料，還包括硅溶膠和水泥。該護坡材料中既可以有效保持水土，又具有一定的強度。磷石膏與硅溶膠反應還生成硫酸鹽，硫酸鹽經過雨水溶蝕遷移后可形成孔隙結構，這有利于進一步提高坡面巖土體保持水分性，促進坡面植被生長，使坡面形成與環境相協調的外觀，實現坡體植被的生態修復效果。同時本申請提供的護坡復合材料以工業副產品磷石膏作為基礎材料，這有利于降低護坡復合材料的制造成本，且其以廢渣形式存在的磷石膏為原料，不產生有害物質。因而本申請提供的護坡復合材料還具有較高的環保性。

技術領域

本發明涉及坡體修護領域，具體而言，涉及一種磷石膏/硅溶膠生態護坡復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

磷石膏是磷肥生產過程中產生的工業廢渣，屬于化學工業中排量最大的固體廢物之一。露天堆放是目前處理磷石膏的主要方式。據初步估算，我國堆存的磷石膏渣已經超過1.2億噸。上述磷石膏渣往往占用大量土地，形成渣山，嚴重污染環境。磷石膏的主要成分是CaSO₄·2H₂O，其含量可達90wt％以上。如果利用得當，磷石膏是一種極其廉價的石膏資源。隨著現代化的進程加快，各行業對磷酸的需求加大，磷石膏的產量增速驚人。盡管各行業對于磷石膏的再利用正進行廣泛研究，但其利用率仍然很低，目前磷石膏的利用率還不足10wt％。如此龐大產量的磷石膏未能有效合理利用，一方面需要大面積的土地進行堆放，另一方面磷石膏內含有的磷及氟等有害物質往往會引起地表及地下水污染。因此，磷石膏的綜合利用成為各行業關注的焦點。

近些年來，隨著城市化進程的不斷加快，大規模的工程建設(特別是公路、鐵路和房屋建設)形成了大量難以恢復植被的巖土質邊坡。對于這些邊坡，一方面我們需要對邊坡巖土體進行加固，保證其安全而不滑落；另一方面我們還得注意對邊坡的美化以達到與周圍的環境相和諧的目的。而傳統的邊坡工程處理手段大多采用砌石擋墻及噴混凝土等護坡結構，往往只是起到防止水土流失的作用，而這些護坡結構在外觀上很難和周圍青山綠水的優美環境相匹配。隨著人們環境意識及審美要求的提高，“綠色發展”的理念更是深入人心。這要求我們更加注重邊坡處理的生態效應和環境兼容性，進而用于生態修復的環保型護坡材料是一項非常值得研究的課題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種磷石膏/硅溶膠生態護坡復合材料及其制備方法和應用，以解決現有的護坡材料對巖土質邊坡進行修復時存在不環保，且與周圍的環境兼容性差問題。

為了實現上述目的，本發明一個方面提供了一種磷石膏/硅溶膠生態護坡復合材料，復合材料包括磷石膏、硅溶膠、水泥和水。

進一步地，按重量份計，復合材料包括：100份的磷石膏、40～80份的硅溶膠、5～15份的水泥和50～100份的水，硅溶膠為25wt％納米二氧化硅水分散液。

進一步地，按重量份計，復合材料包括：100份的磷石膏、50～70份的硅溶膠、10～15份的水泥和60～80份的水。

進一步地，磷石膏與硅溶膠的重量比為10:5.5～6.5。

進一步地，磷石膏、水泥與水的重量比為10:0.8～1.2:6.5～7.5。

進一步地，水泥選自硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥和磷酸鹽水泥組成的組中的一種或多種。

進一步地，硅溶膠為將硅粉采用一步水解法制得的納米二氧化硅水分散液。

本申請的另一方面還提供了一種上述磷石膏/硅溶膠生態護坡復合材料的制備方法，制備方法包括：按磷石膏/硅溶膠生態護坡復合材料的組成進行配料，得到前驅物，前驅物包括磷石膏、硅溶膠、水泥和水；將前驅物進行混合、固化，制得所述磷石膏/硅溶膠生態護坡復合材料。