[發明專利]一種基于煤矸石的公路及其施工方法

在審

• 申請號: 202310295291.0
• 申請日: 2023-03-24
• 公開（公告）號: CN116254735A
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 李偉;王鞍山;楊秋雨;王鑫鵬
• 申請（專利權）人: 大連地拓環境科技有限公司
• 主分類號: E01C7/10
• 分類號: E01C7/10;E01C7/32;C04B28/00;C04B28/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種基于煤矸石的公路，包括封底層、墊層、基層、封頂層、面層和封邊層。本發明通過以黑矸石為主要原料，通過封底層、封頂層與封邊層的設計，解決了黑矸石的煙囪效應，避免路基后期出現復燃現象，封底層、封頂層和封邊層采用鎂渣、懸浮焙燒鐵尾礦與粉煤灰復配膠凝作用，通過乙酸乙烯酯進一步提高基質粘結作用及穩定性，密封效果較好，阻止氧氣進入到墊層、基層，不會出現復燃現象；石灰、粉煤灰、懸浮焙燒鐵尾礦為復配膠凝材料，懸浮焙燒鐵尾礦比表面積大、具有很高的活性，能夠提升石灰、粉煤灰的膠凝能力，同時鎂渣、氯化鈣與懸浮焙燒鐵尾礦的復配使用會進一步產生凝石作用，7天自然養護后路基無側限抗壓強度可達9.5MPa。

技術領域

本發明涉及煤矸石綜合利用技術領域，具體是一種基于煤矸石的公路及其施工方法。

背景技術

矸石是煤炭開采過程中產生的含碳固體廢棄物，我國每年排放的矸石約3億噸，形成大量的矸石山。據不完全統計，我國現有矸石山1500多個，累計矸石堆積量高達30億噸，占地面積50km?²。

矸石堆放形成的矸石山不僅會占用大量土地資源，影響景觀，并且極易自然，且滅火后的矸石山復燃風險高，存在巨大的安全隱患。此外，矸石山體松軟，容易發生滑坡、泥石流等自然災害，造成水土流失。

煤矸石按外觀的顏色分為四類：灰矸：主要是頁巖、碳質頁巖，以及泥質頁巖，外觀呈灰；紅矸：矸石本身含鐵，經自燃后，矸石中的鐵形成了紅色的二氧化鐵，

紅色的深淺，視含鐵量而異；黑矸：以碳質頁巖為主，含有一定熱量。外觀呈黑色；白矸：白色的矸石有兩種：一種是砂巖和礫砂巖：另一種是煤矸石經過

自燃后，因研石中三氧化二鐵含量較少，而硅和鋁的氧化物或堿性金屬氧化物含

量較多，這時，外觀也呈白色。

自燃過的紅矸石或白矸石具有很好的活性，在很多領域都具有很好的應用，但是未經自燃的黑矸石引起活性低，穩定性差，沒有得到很好的應用，多數是露天堆存的狀態，不僅污染環境也造成資源浪費。

發明內容

發明的目的在于提供一種基于煤矸石的公路及其施工方法，以解決上述背景技術中存在的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于煤矸石的公路，包括封底層、墊層、基層、封頂層、面層和封邊層，所述封底層包括以下質量份數的組分：干化赤泥15~25份、鎂渣粉10~15份、粉煤灰30~40份、懸浮焙燒鐵尾礦15~20份、水泥3~5份、乙酸乙烯酯4~8份、聚丙烯酰胺4~6份，含水率14~18%；所述墊層包括以下質量份數的組分：石灰5~10份、粉煤灰15~20份、粗粒煤矸石60~65份、懸浮焙燒鐵尾礦10~15份；所述基層包括以下質量份數的組分：石灰5~8份、粉煤灰8~12份、細粒煤矸石60~65份、氯化鈣3~5份、鎂渣6~8份、懸浮焙燒鐵尾礦8~12份；所述封頂層包括以下質量份數的組分：干化赤泥15~25份、鎂渣粉10~15份、粉煤灰30~40份、懸浮焙燒鐵尾礦15~20份、水泥3~5份、乙酸乙烯酯4~8份、聚丙烯酰胺4~6份，含水率14~18%；所述面層包括以下質量份數的組分：石灰5~15份、粉煤灰15~20份、微粒煤矸石70~80份、復合纖維0.8~1份、水泥8~10份、水玻璃8~10份、乙酸乙烯酯3~5份，含水率16%~18%；所述封邊層包括以下質量份數的組分：干化赤泥15~25份、鎂渣粉10~15份、粉煤灰30~40份、懸浮焙燒鐵尾礦15~20份、水泥3~5份、乙酸乙烯酯4~8份、聚丙烯酰胺4~6份，含水率5%~7%。

進一步地，所述粗粒煤矸石、細粒煤矸石、微粒煤矸石均為未經燃燒的黑矸石。

進一步地，所述粗粒煤矸石粒徑小于30mm，連續級配；所述細粒煤矸石粒徑小于20mm，連續級配；所述微粒煤矸石粒徑小于10mm，連續級配。

進一步地，所述懸浮焙燒鐵尾礦是鐵尾礦經過500~600℃焙燒后，再經過磨礦磁選后得到的鐵尾礦，-500目占95%以上，比表面積500㎡/kg。