[發明專利]一種礦渣磷石膏高早強路面基層材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010943490.4
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112079613A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 韓方暉;廖延武
• 申請（專利權）人: 四川綿筑新材料有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14
• 代理公司: 成都知集市專利代理事務所(普通合伙) 51236
• 代理人: 魯力

本發明公開了一種礦渣磷石膏高早強路面基層材料的制備方法，方法步驟如下步驟一、使用石灰對磷石膏進行中和反應處理；步驟二、將制得的磷石膏干燥脫水并粉磨；步驟三、將制得的磷石膏與高爐礦渣、穩定劑按照質量百分比35％—60％：30％—60％：5％—10％進行混合均勻，制得所述礦渣磷石膏高早強路面基層材料。與現有技術相比，本發明所制得的礦渣磷石膏路面基層材料與傳統路面基層材料相比具有較高的強度，同時在制備過程中使用大量的高爐礦渣和磷石膏等工業固體廢棄物，有利于工業廢渣的資源化，具有較好的經濟和社會效益，且制備過程簡單、原料來源廣泛、應用前景好。

技術領域

本發明涉及路基材料領域，尤其涉及一種礦渣磷石膏高早強路面基層材料的制備方法。

背景技術

磷石膏是濕法生產磷酸時產生的固體廢渣，磷石膏的主要成分為CaSO4·2H2O，另外含有少量的可溶性磷、可溶性氟、重金屬等有害元素，pH值為1.5—3.0。我國每年排放大量的磷石膏，由于磷石膏的整體利用率較低，目前我國堆存的磷石膏已超過5億噸。堆存的磷石膏占用大量土地資源并造成嚴重的環境污染問題。如何提高磷石膏的利用率是我國面臨的技術難題之一。通過采用水洗法或者石灰中和法對磷石膏的品質進行改性，可用改性后的磷石膏生產水泥緩凝劑、石膏板、切塊和砂漿等材料，但生產這些材料消耗的磷石膏數量有限，為大幅度提高磷石膏的利用率，需尋找新的利用途徑。

我國正處于大規模交通設施建設時期，公路建設需要使用大量的路面基層材料，傳統的路面基層材料主要包括粘土、碎石、砂礫等，這些天然資源的開采嚴重破壞生態環境，不符合國家提倡的可持續發展戰略。如果用磷石膏等工業固體廢棄物制備路面基層材料，不僅能夠減少天然資源的消耗，而且能夠變廢為寶。

將磷石膏等工業固體廢棄物用于制備路面基層材料，有些學者已經開展了一定的研究工作。徐方研究了鋼渣路面基層材料，研究結果表明在粉煤灰鋼渣路面基層材料中添加磷石膏，由于磷石膏的硫酸鹽激發作用，能夠顯著提高材料的早期強度(徐方.鋼渣路面基層材料組成與性能研究[D].武漢:武漢理工大學，2007.)。周富濤等研究了磷石膏-粉煤灰-水泥-石灰組成的路面基層材料，研究結果表明當磷石膏、粉煤灰、水泥和石灰的重量百分比為45：50：10：5時，可路面基層材料可獲得符合規定的抗壓強度(周富濤，石宗利.磷石膏路基材料的實驗研究[J].中國建材科技，2014,23(4):49-52.)。沈衛國等研究了粉煤灰磷石膏路面基層材料，研究結果表明粉煤灰磷石膏路面基層材料的強度達到2.5MPa，比傳統路面基層材料的強度顯著提高(沈衛國，周明凱，趙青林，等.粉煤灰磷石膏高早強路面基層材料的研究[J].粉煤灰綜合利用，2001,(2):31-32.)。況祖平等研究了磷石膏路基材料，研究結果表明隨著磷石膏摻量的增加，路基材料的基本抗壓強度沒有降低，吸水率顯著提高，但在路基材料中摻入礦渣、粉煤灰等材料能提高路基材料的各種性能(況祖平，劉杰勝，朱一帆，等.磷石膏路基材料性能的實驗研究[J].磚瓦，2019,(11):56-58.)。

從現有的研究結果可以看出，目前石灰-粉煤灰或者粉煤灰-鋼渣等材料在我國被廣泛用于制備路面基層材料，但在使用過程中發現石灰-粉煤灰或者粉煤灰-鋼渣路面基層材料的早期強度低、水穩定性差，直接影響工程進度和質量。高爐礦渣是一種活性很高的材料，主要用于水泥和混凝土的制備，目前用高爐礦渣制備公路路面基層材料的研究幾乎沒有。

發明內容

本發明的目的就在于提供一種解決了上述問題，通過烘干磨細采用石灰中和法預處理后的磷石膏，制得改性磷石膏，然后將改性磷石膏、高爐礦渣和穩定劑進行混合均勻，制得礦渣磷石膏高早強路面基層材料的方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種礦渣磷石膏高早強路面基層材料的制備方法，其特征在于：方法步驟如下

步驟一、使用石灰對磷石膏進行中和反應處理；

步驟二、將制得的磷石膏干燥脫水并粉磨；