[发明专利]一种掺煤气化粗渣的公路半刚性基层材料

说明书

本发明涉及公路基层材料研究领域，具体涉及一种掺煤气化粗渣的公路半刚性基层材料。一种掺煤气化粗渣的公路半刚性基层材料，包括如下重量份配比的材料：集料70～85份、水泥3～7份、煤气化粗渣16～22份、水5.0～6.5份、火山灰反应促进剂0.06～0.21份。

技术领域

本发明涉及公路基层材料研究领域，具体涉及一种掺煤气化粗渣的公路半刚性基层材料。

背景技术

煤气化技术是煤炭清洁高效转化的核心技术，被列为“十三五”规划国家重点项目之一。按照目前我国煤气化工业规模，每年气化煤炭总量约13.5亿吨，残留近3.04亿吨灰渣，煤气化粗渣的大量堆放不仅占用宝贵土地，而且其渗透液还会对土壤、水资源造成严重污染，因此，综合开发与利用煤气化粗渣成为工业界亟需解决的工程难题。

沥青路面经受交通荷载、复杂气候环境等多因素的交互作用，常出现裂缝，路表水通过沥青面层裂缝进人基层表面及缝隙中，如果排水不畅，随着降雨量的增加，基层表面及空隙中的积水增多，在车辆荷载的作用下，引发动水压力，冲刷基层，形成唧泥病害，改善半刚性基层的抗冲刷性能是提高沥青路面耐久性的有效途径。

通过对半刚性基层材料抗冲刷性能研究，普遍认为硬化胶结料的强度与含量、细集料含量、混合料结构类型、养生龄期、含水量、压实度等因素均对其抗冲刷性能有重要影响，尤其是胶结料的强度和细集料的掺量对抗冲刷性能影响最为显著。研究表明：煤气化粗渣化学成分主要为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO，与混凝土常用矿物掺合料成分相似，且灰渣结晶率较低，液态熔渣经急冷后主要以非晶态玻璃体存在，在碱激发剂作用下具有火山灰活性，遇水反应生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙或水化硫铝酸钙等产物与集料界面相互作用，使半刚性基层中集料交界面微裂缝减少，提高了集料与细料的胶结强度，使其中毛细管变少，分子间作用力变大，碳化收缩作用变小，对提高半刚性基层材料抗冲刷性能具有显著效果。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的不足，本发明提供了一种掺煤气化粗渣的公路半刚性基层材料。

技术方案：一种掺煤气化粗渣的公路半刚性基层材料，包括如下重量份配比的材料：

集料70～85份

水泥3～7份

煤气化粗渣16～22份

水5.0～6.5份

火山灰反应促进剂0.06～0.21份。

作为本发明公开的一种掺煤气化粗渣的公路半刚性基层材料的一种优选方案，所述集料为石灰岩或辉绿岩或玄武岩中的一种。

进一步地，所述集料包括粒径小于5mm的集料、粒径为5～10mm的集料、粒径为10～20mm的集料和粒径为20～30mm的集料，其中：粒径小于5mm的集料、粒径为5～10mm的集料、粒径为10～20mm的集料、粒径为20～30mm的集料的质量比为(3～25)：25：34：12。

作为本发明公开的一种掺煤气化粗渣的公路半刚性基层材料的一种优选方案，所述水泥为普通硅酸盐水泥。

作为本发明公开的一种掺煤气化粗渣的公路半刚性基层材料的一种优选方案，所述火山灰反应促进剂包括等质量比的复合碱性激发剂和早强剂，

所述复合碱性激发剂包括氢氧化钠和硅酸钠，氢氧化钠和硅酸钠的质量比为2:1，

所述早强剂包括三乙醇胺和硫酸钠，三乙醇胺和硫酸钠质量比为1:40。

有益效果：本发明公开的一种掺煤气化粗渣的公路半刚性基层材料具有以下有益效果：