[发明专利]专用土体稳定剂资源化处理铁尾矿制造的道路基层混合料

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路基层混合料，特别地，涉及采用专用土体稳定剂资源化处理铁尾矿制造的道路基层混合。

背景技术

现有筑路技术，构筑道路基层（上、下基层、底基层）都是以级配碎石（把原生的岩石，经破碎、筛分组成级配碎石）为主体材料，再按配合比掺入石灰，粉煤灰、水泥、制成“二灰碎石”或“水泥稳定级配碎石”，做为构筑道路基层的材料。这种技术的主要缺点，是破坏生态环境（炸山取石或挖河取石），大量消耗原生资源且造价过高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种专用土体稳定剂资源化处理铁尾矿制造的道路基层混合料，所述道路基层混合料的制备材料由93-98重量份的铁尾矿、2-7重量份的水泥以及0.01-0.1重量份的土体稳定剂组成，所述土体稳定剂由100重量份的水，1-15重量份的表面活性剂，0.1-10重量份的硼酸或硼酸盐组成，所述制备材料还包括水，所述水的用量为比所述道路基层混合料最佳含水率多1-4%。

所述水泥为425#普通硅酸盐水泥。

所述土体稳定剂的pH值被调整至8-10。

所述表面活性剂选自二辛基琥珀酸磺酸钠、烷基醚羧酸盐、丁基奈磺酸盐中一种或几种。

所述道路基层混合料的制备材料还包括0.01-3重量份的烯烃酸。

所述烯烃酸为戊烯二酸。

一种道路基层混合料的制备方法，包括以下步骤：

将2-7重量份的水泥、水与93-98重量份的铁尾矿在第一混料仓中混合3-15分钟，得到水泥铁尾矿混料，所述水的用量为比所述道路基层混合料最佳含水率多1-4%；

将得到的水泥铁尾矿混料与0.01-0.1重量份的土体稳定剂在第二混料仓中混合3-15分钟，得到道路基层混合料。

现有筑路技术，构筑道路基层（上、下基层、底基层）都是以级配碎石（把原生的岩石，经破碎、筛分组成级配碎石）为主体材料，再按配合比掺入石灰，粉煤灰、水泥、制成“二灰碎石”或“水泥稳定级配碎石”，做为构筑道路基层的材料。本发明仅采用铁尾矿作为道路基层混合料的主体材料，充分利用了铁尾矿。资源化处置铁尾矿制备得到的道路基层满足国家标准的要求。

参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。

具体实施方式

除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

本发明的最佳含水率是指在室内击实试验下，混合料达到最大干密度时所测得的含水量即为最佳含水率，由于有水泥的存在，最佳含水率可以采用填料最佳含水率换算。也可以通过实际试验得到最佳含水率。

本发明的道路基层混合料，该道路基层混合料的制备材料包括93-98重量份的铁尾矿、2-7重量份的水泥以及0.01-0.1重量份的土体稳定剂，所述土体稳定剂由100重量份的水，1-15重量份的表面活性剂，0.1-10重量份的硼酸或硼酸盐组成，所述制备材料还包括水，所述水的用量为比所述道路基层混合料最佳含水率多1-4%。

本发明采用硼酸或硼酸盐为主体的土体稳定剂，大大提高了铁尾矿非活性成分的交联活性，与少量的水泥配合，制备而成的道路基层混合料满足国家的相关标准。

最为一种优选的技术方案，本发明所述水泥为425#普通硅酸盐水泥。土体稳定剂的pH值被调整至8-10。所述表面活性剂选自二辛基琥珀酸磺酸钠、烷基醚羧酸盐、丁基奈磺酸盐中一种或几种。

作为一种优选的技术方案，所述道路基层混合料的制备材料还包括0.01-3重量份的烯烃二酸或烯烃酸酐。当铁尾矿的硫元素含量较多时，制作而成的道路基层混合料的水稳定性较差，在20次的干湿循环中，强度和重量损失严重。本发明的道路基层混合料中加入0.01-3重量份的烯烃酸可以有效提高硫元素质量含量高于0.1%的铁尾矿的水稳定性，尤其是高硫铁尾矿。本发明所述的烯烃酸是指具有碳碳双键和羧酸结构的有机物，可以选择的烯烃酸包括丙烯酸、丁烯酸、戊烯酸、甲基丙烯酸、甲基丁烯酸、甲基戊烯酸。我们猜测，碳碳双键和羧酸结构的有机物能够与铁尾矿颗粒表面的金属离子产生吸附作用，吸附后的铁尾矿颗粒具有更好的疏水性，同时，由于硫元素在长期的干湿循环过程中逐渐被氧化最终产生硫酸根离子，使得原有的化学交联变弱，道路基层强度降低，但是具有双键的烯烃酸能够与氧气发生反应进一步交联，同时还阻止了硫元素的氧化。