[發(fā)明專(zhuān)利]一種以粉煤灰為主的鐵路路基C組填料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710969808.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107857497A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志杰;孫俊民;陳楊;高志軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司高鋁煤炭資源開(kāi)發(fā)利用研發(fā)中心
• 主分類(lèi)號(hào): C04B20/00
• 分類(lèi)號(hào): C04B20/00;C04B18/08;C04B30/00;C04B111/27
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11205
• 代理人: 陶敏,黃健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路填料技術(shù)，尤其涉及一種以粉煤灰為主的鐵路路基C組 填料及其制備方法，屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，我國(guó)鐵路路基的大量填方用土一直是擺在工程面前的一大難題, 大量土方不僅要?dú)拇竺娣e的農(nóng)田而且也使工程造價(jià)高昂。

另一方面，粉煤灰是煤粉燃燒后產(chǎn)生的工業(yè)固廢。我國(guó)以煤炭為主要能 源的國(guó)情仍將持續(xù)，目前我國(guó)年粉煤灰排放量近6億噸，尤其是內(nèi)蒙古、山 西、寧夏等大型煤電基地，粉煤灰資源的綜合利用問(wèn)題已引起了國(guó)家的高度 重視,其綜合利用率僅為20％～30％，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和環(huán)境 保護(hù)。

因此，如何在鐵路建設(shè)等特大型工程中使粉煤灰規(guī)模化消納，是西北地 區(qū)的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明提供一種以粉煤灰為主的鐵路路基C組填料及其 制備方法，利用粉煤灰取代其他填料修筑鐵路路基，既能夠?yàn)榉勖夯姨峁V 闊的應(yīng)用領(lǐng)域，降低固廢對(duì)環(huán)境的污染，又可以節(jié)約路堤取土用地和粉煤灰 堆放用地，降低工程造價(jià)。

本發(fā)明提供一種以粉煤灰為主的鐵路路基C組填料，包括粉煤灰和水。

中國(guó)鐵路部門(mén)將鐵路路基填料按其適用性分為A、B、C、D四組，本發(fā) 明主要針對(duì)鐵路路基的C組填料。

本發(fā)明原材料中的粉煤灰是工業(yè)固廢，具體地，粉煤灰是一種電廠(chǎng)主要 固體廢棄物。

本發(fā)明對(duì)粉煤灰不作嚴(yán)格限制，例如可以為鄂爾多斯盆地晚古生代煤層 及夾矸中所富含的一水軟鋁石、高嶺石等礦物燃燒后所產(chǎn)生的粉煤灰。

進(jìn)一步地，所述粉煤灰的組成可以為：Al₂O₃ 48-52％，SiO₂ 35-40％，F(xiàn)e₂O₃ 1.5-2％，CaO 4.8-5％，TiO₂ 1.4-1.5％，Na₂O 0.1-0.2％。其中，高鋁粉煤灰的 鋁硅比(即氧化鋁Al₂O₃與二氧化硅SiO₂的摩爾比)為1.09-1.32。

本發(fā)明的鐵路路基C組填料的主要原料粉煤灰是煤粉燃燒后的固體廢 物，該C組填料不僅不會(huì)影響鐵路路基性能，還會(huì)在一定程度上增強(qiáng)鐵路路 基的強(qiáng)度，并且降低了鐵路路基填料的成本，具有極廣泛的應(yīng)用前景。

進(jìn)一步地，為了優(yōu)化鐵路路基C組填料的強(qiáng)度，本發(fā)明的鐵路路基C組 填料，按照重量份包括如下組分：粉煤灰30-90重量份，水5-26重量份。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的鐵路路基C組填料還可以包括脫硫石膏，也就是說(shuō)， 本發(fā)明的的鐵路路基C組填料按照重量份還可以包括如下組分：粉煤灰30-90 重量份，脫硫石膏0-10重量份，水5-26重量份。

其中，脫硫石膏與粉煤灰一樣，也是一種工業(yè)固廢，具體地，脫硫石膏 也是一種電廠(chǎng)主要固體廢棄物。

為了進(jìn)一步增加本發(fā)明的鐵路路基C組填料的強(qiáng)度，還可以向其中加入 土作為原料。

本發(fā)明的鐵路路基C組填料還可以包括土，也就是說(shuō)，本發(fā)明的鐵路路 基C組填料按照重量份包括如下組分：粉煤灰30-90重量份，脫硫石膏0-10 重量份，土0-20重量份，水5-26重量份。

具體在使用前，只需將所述粉煤灰、土、脫硫石膏以及水混合，即制得 所述鐵路路基C組填料。

本發(fā)明的鐵路路基C組填料的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.3-5MPa，滲透系數(shù)為 2×10^-6-1×10^-5cm/s，因此強(qiáng)度得到明顯的提升。

本發(fā)明提供的鐵路路基C組填料利用粉煤灰等固體廢物中含有大量 硅鈣成分的特性，將脫硫石膏、粉煤灰等工業(yè)固廢和水按照一定比例混合， 得到能用于建設(shè)鐵路路基的C組填料，不僅可以節(jié)約大量的筑路材料，充 分利用廢棄物，還有利于節(jié)約能源，降低環(huán)境污染，達(dá)到節(jié)約資源、保護(hù) 環(huán)境、提高鐵路質(zhì)量，符合綠色交通發(fā)展理念。

本發(fā)明還提供一種上述任一所述的以粉煤灰為主的鐵路路基C組填料的 制備方法，將組成本發(fā)明鐵路路基C組填料的原料組分在常溫下均勻混合制 備得到。

本發(fā)明還提供一種填筑鐵路路基的方法，將上述任一所述的以粉煤灰為 主的鐵路路基C組填料攤鋪在路床后，利用壓路機(jī)施壓于所述以粉煤灰為主 的鐵路路基C組填料。

具體的，可以利用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪操作，壓實(shí)操作可以通過(guò)震動(dòng)壓路機(jī) 完成，一般的，可以選用22噸的震動(dòng)壓路機(jī)對(duì)以粉煤灰為主的鐵路路基C 組填料進(jìn)行6遍施壓。