[发明专利]新鲜半水磷石膏二灰路面基层材料

说明书

技术领域

本发明属于道路材料领域，具体涉及一种可提高路面基础无侧限抗压强度的新鲜半水磷石膏二灰路面基层材料。

背景技术

随着我国经济的持续快速增长，工业固体废弃物的排放量也同步增长。尽管目前工业固体废弃物的利用呈稳步增长趋势，但利用率依旧很低，且主要集中在几种能大量在建筑材料领域直接利用的工业固体废弃物上，如粒化高炉矿渣、干排粉煤灰等，大多数工业固体废弃物目前的利用率还很低。如半水磷石膏，磷石膏是化学石膏中排放量最大的废料，以磷矿石和硫酸为原料生产磷酸、磷肥和其他磷酸盐的工厂，均有大量的磷石膏排出。通常每生产1t磷酸，约排出5t磷石膏。近几年来，随着国民经济的发展，农业对磷复合肥需求量大大增加，各地建设了一大批磷铵厂，我国磷石膏排出量快速增加。磷石膏若不经处理而任意排放，不仅占用大量土地，污染环境，且给生态带来危害。

目前，贵州省磷化工工业年排放磷石膏已超过1500万吨，排放的磷石膏大量堆积，严重侵占土地，污染环境，其利用率仅为10%。和大部分二水磷石膏特性不同，贵州川恒化工有限责任公司目前排放的磷石膏为半水磷石膏，年排放量约75万吨。为加大半水磷石膏的利用率，拟开发磷石膏路面基层材料，为半水磷石膏应用开辟新的途径，解决半水磷石膏带来的环境压力问题。

目前新鲜半水磷石膏在路面基层中的应用尚无报道，二水磷石膏在路面基层材料中有所使用。如贵州开磷（集团）有限责任公司申请的专利：一种公路用改性磷石膏稳定层材料及其制备方法，专利号为201210273703.2，原料的配合比为：磷石膏30%～50%、改性剂10%～30%、砂石30%～60%、水5%～50%。如武汉工程大学、云南磷化集团有限公司、武汉铂瑞科技有限公司共同申请的专利：一种道路路基填料及其制备方法，专利号为201210121568.X，其公开的原料配合比为：磷石膏为35—60%、生石灰为4—15%、粉煤灰为30—50%，还加入磷石膏、生石灰和粉煤灰总质量2-6%的稳定剂；着重强调了稳定剂的作用，在未添加稳定剂的情况下，抗压强度不能满足《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）中有关抗压强度标准的要求，在添加了适当配比的稳定剂之后，水稳定性有了明显的提高，两次干湿循环后强度最高可达到2.0-2.5MPa，能够满足对抗压强度的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高路面基础无侧限抗压强度的新鲜半水磷石膏二灰路面基层材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：新鲜半水磷石膏二灰路面基层材料，原料按重量百分配比组成为：新鲜半水磷石膏20～85％、生石灰3～10％、红色粉煤灰或褐色粉煤灰10～75％。

其中，上述材料中，原料按重量百分配比组成为：新鲜半水磷石膏65～85％、生石灰6～10％、红色粉煤灰或褐色粉煤灰10～25％。

进一步的，原料按重量百分配比组成为：新鲜半水磷石膏80％、生石灰8％、红色粉煤灰或褐色粉煤灰12％。

本发明中所述的新鲜半水磷石膏均指半水法湿法磷酸工艺副产未经烘干处理富含表面水的半水磷石膏。该半水磷石膏与天然石膏成分相近，产品质量达到国家质量监督检验检疫总局发布的GB/T23456-2009优等品要求，而且具有a型半水石膏的特性，转化后有一定胶凝性。

本发明中所述的红色粉煤灰是指在循环流化床产生的粉煤灰。由于燃烧温度高，残渣中铁以Fe₂O₃形式存在，故其颜色为红色，同时其中的SiO₂、、CaO、A1₂O₃等具有较高的活性。

本发明中所述的褐色粉煤灰是指在一般燃煤炉中产生的粉煤灰。由于燃烧温度较循环流化床低，残渣中铁以Fe₃O₄形式存在，故其颜色为褐色，同时其中的SiO₂、、CaO、A1₂O₃的活性不高，且有较高的碳残渣。

其中，上述材料中，所述新鲜半水磷石膏的主要化学成分按重量百分比计为：SiO₂1～3％、CaO26～33％、SO₃38～44％、P₂O₅0.4～1.0％、结晶水5～7％、表面水20～28％。

其中，上述材料中，所述生石灰的主要化学成分按重量百分比计为：CaO60～80％。