[發明專利]一種用于重載路面的全粒度鋼渣路面基層材料

在審

• 申請號: 201911412263.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111056808A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 陳美祝;茍譞文;張登峰;吳少鵬;謝君;孔德智;肖志峰;任彥飛;江琪
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B28/08
• 分類號: C04B28/08
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

本發明公開了一種用于重載路面的全粒度鋼渣路面基層材料，由干料加水均勻拌合制備而成，所述干料包括膠結料、鋼渣集料；其中膠結料、鋼渣集料總質量的百分數為：膠結料3.4％～5.0％、鋼渣集料95.0％～96.6％；所述膠結料為水泥與鋼渣微粉按一定比例混合制備而成，水泥與鋼渣微粉的質量百分數為：水泥70％～90％、鋼渣微粉10％～30％；水占干料總質量的5％～6％。本發明所述基層材料利用了鋼渣優異的物理特性和潛在膠凝活性，無需外加劑，便可制備得到強度高、水泥用量小、干縮小的基層材料，適用于重載路面中，延長重載路面的服役壽命；而且實現了全粒徑鋼渣在基層材料中的應用，有效節約了天然資源，減少了鋼渣處理不當導致的環境污染等問題，降低了生產成本，具有顯著的社會經濟環境效益。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，尤其涉及一種用于重載路面的全粒度鋼渣路面基層材料。

背景技術

在瀝青路面結構中，基層主要是承受道路荷載并將力均勻的傳導到路基，面層的作用主要是抗滑、耐磨、防水、保證行車安全等功能。調查顯示，目前我國的很多路面處于重載交通的環境中，這種路面往往不久就會出現嚴重的早期破壞現象，這些破壞與基層材料的性能密切相關。重載路面的交通量高、載荷重，對其基層材料的強度、干縮性能有更高的要求。另外，無論是路面面層、基層，都要消耗大量石料，而我國現用的集料大多為不可再生的天然集料，這些集料的采集會破壞生態環境，不符合我國可持續發展的戰略方針，因此尋求天然集料的替代品對我國經濟發展和環境保護有很重要的現實意義。

鋼渣是煉鋼過程中排出的熔渣，是冶煉行業的主要固體副產品，且產量十分巨大。大量的鋼渣若不科學處理利用，會帶來很多不利影響。首先，鋼渣的堆積會占用大量的土地，影響土地有效利用，其次，鋼渣中含有一定量有害的重金屬元素，長期的露天堆置會造成水體和土壤的污染。大量研究表明，鋼渣具有優異的力學性質：鋼渣的比重高于天然集料，鋼渣堅硬耐磨，表面一般呈多孔結構，紋理豐富，比表面積與吸水率通常較天然集料高，棱角性好。經過處理后制成的不同粒徑粒狀渣，有作為優質集料的潛質。轉爐鋼渣的主要礦物成分包含：C₂S、C₂F、Fe_1-xO、C₄AF、CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃。其C₂S、C₂F、C₄AF的存在，使得鋼渣具有潛在的膠凝活性，對比天然集料有很大優勢。

利用鋼渣優異的物理化學性能，將鋼渣應用在基層材料中制備鋼渣路面基層材料，用于重載路面，可延長重載路面的使用壽命，提高鋼渣的利用率。中國專利CN105948639A“一種高強低收縮抗裂路面基層材料”提出了水泥、鋼渣砂、細粒土、外加劑體系和水制備的基層材料，雖然得到強度較高，干縮量較低的基層材料，但鋼渣的使用率較低，且使用了成分較為復雜的外加劑；CN102491703A“一種鋼渣水穩基層材料”提出了一種水泥、鋼渣集料、外加劑體系加水制備的水穩基層材料，雖然集料使用了鋼渣，但是其水泥用量為4％～6％，用量較高，并且使用了緩凝阻裂劑外加劑，使得成本上升，另外使用的鋼渣粒徑范圍也較小，為0.5～20mm，未使用鋼渣微粉。

發明內容

基于以上現有技術的不足，本發明所解決的技術問題在于提供一種用于重載路面的全粒度鋼渣路面基層材料，選取符合規范YB/T 4184-2009《鋼渣混合料路面基層施工技術規程》中鋼渣要求的熱悶鋼渣用做半剛性基層的集料，并且使用水泥—鋼渣微粉復合膠結料用于基層材料中，充分發揮鋼渣的物理和化學特性，制備出強度高、干縮小的道路基層材料，適用于重載路面中。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種用于重載路面的全粒度鋼渣路面基層材料，由干料加水均勻拌合制備而成，所述干料包括膠結料、鋼渣集料；其中膠結料、鋼渣集料總質量的百分數為：膠結料3.4％～5.0％、鋼渣集料95.0％～96.6％；所述膠結料為水泥與鋼渣微粉按一定比例混合制備而成，水泥與鋼渣微粉的質量百分數為：水泥70％～90％、鋼渣微粉10％～30％；水占干料總質量的5％～6％。