[發明專利]一種硅鋁酸鹽膠凝材料固化的磷石膏路基填料及制備方法

有效

• 申請號: 202210539775.0
• 申請日: 2022-05-18
• 公開（公告）號: CN115028421B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 徐方;李恒;吳藝;許勁;吳雪婷;徐靜波;王鵬鵬;余永強;顏盼林;彭銳;廖茀茗
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: C04B28/08
• 分類號: C04B28/08
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 王佩

本發明提供了一種硅鋁酸鹽膠凝材料固化的磷石膏路基填料及其制備方法。包括以下配料：硅鋁酸鹽膠凝材料、磷石膏和水，其中硅鋁酸鹽膠凝材料的組分包括礦渣粉、粉煤灰和激發劑，磷石膏路基填料中所含組分的摩爾比如下：SO₃:Al₂O₃為7.3～12.4；CaO:Al₂O₃為6.9～11.5；SiO₂:Al₂O₃為5.0～6.9。以磷石膏取代土，實現磷石膏的高摻量，磷石膏在路基填料總材料中含量高達90％以上，通過調控原材料化學成分的摩爾比，進而調控其水化產物，從水化機理方面出發，結合相關制備方法，配制可滿足不同道路的強度等性能需求的磷石膏路基填料，而且本發明的制備工藝簡單，磷石膏無需經過煅燒等任何工藝處理，便于施工。

技術領域

本發明涉及道路路基材料制備領域，尤其涉及一種硅鋁酸鹽膠凝材料固化的磷石膏路基填料及制備方法。

背景技術

路基是路面的基礎，承受著本身的巖土自重和路面重力,以及由路面傳遞而來的行車荷載,是整個公路構造的重要組成部分。路基本身的強度與穩定性直接影響路面的使用壽命和道路的使用品質。我國是一個擁有960萬平方公里土地的大國，國土范圍涵蓋大，不同的地區的土質不同，土的各方面性質也存在差異，用于路基的填料要求挖取方便，壓實容易，強度高，水穩定性好。其中強度要求是按CBR值確定。道路修建中往往不能直接取本地土作為路基填料，往往把對土進行改良符合使用標準后的改良土當成路基填料使用。填筑路基的理想材料應當是水穩性能和抗壓縮性能優異，以便于施工。這樣，路基的變形就很小，能夠保證路面不發生破壞，使路面平整、車輛能平穩的高速的行駛。

磷石膏是濕法制磷過程中產生的一種副產物，生產工藝不同使其主要成分為含磷二水石膏或半水石膏，還含有無機殘留雜質，使其呈酸性。由于它會對環境資源直接或間接造成侵占和污染，其只能當作一種廢渣處理。目前，我國大量的磷石膏只能露天堆放，磷石膏的隨意排放堆積不僅占用大量土地，而且對我們生活的大氣環境、土壤、水資源等都造成污染，磷石膏的處理利用問題已經迫在眉睫。目前，少數國家如日本、英國、德國等已經在磷石膏綜合利用技術的開發上取得了一定的成就。我國在世界上磷石膏的產出量達到了第三，每年的磷石膏排出量達到800～1200萬噸，但磷石膏的綜合利用率卻不及以上國家。為了制磷工業的綠色發展，處置大量堆積的磷石膏的問題已經刻不容緩。磷石膏在道路工程中的利用方面的研究，我國開始得較晚，關于其在道路工程中的利用還未形成全面成熟的研究系統，在實際方面的應用幾乎沒有。因此探索磷石膏在道路基層上的利用十分有必要，但單一的磷石膏無法滿足路基及基層填料的要求，不能直接填筑路基。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術的上述不足，提出一種硅鋁酸鹽膠凝材料固化的磷石膏路基填料及制備方法。

本發明的一種硅鋁酸鹽膠凝材料固化的磷石膏路基填料，包括以下配料：硅鋁酸鹽膠凝材料、磷石膏和水，其中所述硅鋁酸鹽膠凝材料的組分包括礦渣粉、粉煤灰和激發劑，所述磷石膏路基填料中所含組分的摩爾比如下：

SO₃:Al₂O₃7.3～12.4；

CaO:Al₂O₃6.9～11.5；

SiO₂:Al₂O₃ 5.0～6.9。