[發明專利]一種磷石膏公路基層材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202111168492.1
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113773036A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 王艷嶺;黃輝;王學
• 申請（專利權）人: 四川格英達環保科技有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B22/06
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 何悅

本發明公開了一種磷石膏公路基層材料及其制備方法，基層材料由以下原材料制成：磷石膏、生石灰、粉煤灰、粒料土、固化劑、碎石、磷渣、硅酸鹽水泥；其制備方法包括以下步驟：準備原材料備用；將所述生石灰與部份所述磷石膏低速攪拌，其后粉磨過篩備用，同時將剩余的所述磷石膏粉碎過篩備用；將過篩后的所述磷石膏與所述固化劑低速攪拌，其后加入過篩的所述生石灰和所述磷石膏的混合物、粉煤灰低速攪拌，其后向其中加入所述粒料土、碎石、磷渣和硅酸鹽水泥攪拌均勻；其后向攪拌均勻后的總物料中加入水攪拌；簡化制備步驟的同時有效提升基層材料的早期強度以及其他性能。

技術領域

本發明涉及公路施工材料領域，具體是一種磷石膏公路基層材料及其制備方法。

背景技術

磷石膏是用硫酸萃取磷礦制取磷酸的副產品，主要成分為而二水硫酸鈣，屬于工業廢棄物。隨著我國磷肥工業的快速發展，磷石膏的產生量逐年迅速增長。2009年我國磷石膏產生量高達約5000萬噸，主要集中于西南地區，其他地區相對較少。截至2011年底，磷石膏累積堆存量約為3億噸。磷石膏大量堆存不僅會侵占寶貴的土地資源，同時磷石膏經由風蝕、雨蝕還會對大氣、地下水、土壤造成污染。另外，如果人體長時間接觸磷石膏，可能會導致病變或死亡。

現有資源化利用方式主要包括用于水泥工業、生產化工原料和石膏建材制品、用作路基或工業填料、改良土壤等。但是，由于磷石膏中所含的五氧化二磷和氟對資源化利用影響十分的大，2010年我國磷石膏綜合利用率僅為約20％。

從將磷石膏用于路基填料的角度去考慮，純磷石膏是不適宜用作路基填料的，因為純磷石膏具有較強的親水性，水穩定性差。磷石膏的含水率一般達到20％—25％，由于其含水率高，粘性強，在裝載、提升、輸送過程中極易粘附在各種設備上，造成積料堵塞，影響生產過程的正常進行；使得路基材料制成的公路基層抗壓性不高，尤其是早期強度低，后期易開裂。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種磷石膏公路基層材料及其制備方法，以至少達到提高磷石膏的利用量，提高公路基層的強度，且提高其穩定性，有效預防其開裂。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種磷石膏公路基層材料，由以下重量份的原材料制成：磷石膏68-76份、生石灰11-13份、粉煤灰13-21份、粒料土7-10份、固化劑3-5份、碎石30-40份、磷渣20-40份、硅酸鹽水泥4-7份。

進一步的，由以下重量份的原材料制成：磷石膏74份、生石灰12.2份、粉煤灰18份、粒料土9份、固化劑4份、碎石27份、磷渣22份、硅酸鹽水泥4.6份。

進一步的，所述磷石膏的結晶水含量為15-18％，所述磷石膏的附著水含量為3-6％；所述磷石膏的結晶水和附著水的總含量為20％；防止在制備過程中結塊，影響形成的基層材料的性能，降低施工難度。

進一步的，所述生石灰中有效氧化鈣含量不低于95％，所述生石灰經過一系列改性后與所述粉煤灰發生火山灰反應，增加路基材料形成的公路基層的早期強度。

進一步的，所述固化劑由固體固化劑和液體固化劑組成，所述固體固化劑為3.8份ZY2型固體固化劑，所述液體固化劑為ZY3型液體固化劑0.2份。

進一步的，所述粒料土中粒徑小于0.425mm的粒料土含量控制在5％以內，防止其影響磷石膏公路基層材料的干縮應變，有效預防基層材料形成的路基早期就出現裂化。