[发明专利]一种新型钢渣杂填土道路基层材料及制备方法

说明书

本发明提供一种新型钢渣杂填土道路基层材料及制备方法，涉及建筑材料技术领域，按质量份计，该材料原料包括以下组分：素土含量不低于30％的杂填土10份、钢渣4‑18份、高炉矿渣微粉1‑9份、离子型固化剂0.0015‑0.5份、自来水1.5‑4.5份、水泥0.3‑2份。本发明钢渣杂填土道路基层材料是一种强度高、体积稳定性和水稳定性好、成本低的新型复合基层材料，可以应用到高速公路，一、二级公路及以下的道路基层中。本发明充分利用多种工业副产物和建筑垃圾，不仅可以实现固体废弃物资源再利用，还能减轻对环境的污染。本发明生产过程中无废水废气产生，能耗低，生产工艺简单，具有显著的技术、经济、社会效益，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种新型钢渣杂填土道路基层材料及制备方法。

背景技术

伴随着我国现代化进程不断推进，改革开放不断深化，城市道路及基础设施建设飞速发展，半刚性材料水泥稳定碎石作为路面基层材料被广泛使用。然而砂石材料属于自然资源，采石、挖砂易造成污染，破坏河道再生，也为环境治理带来不便。近几年，随着国家环境整治力度加大，砂、石料开采受到严格限制，其价格急剧攀升，使得采用水泥稳定碎石的道路(公路)工程建设成本增幅较大；且容易导致不少质量较差的风化碎石作为骨料用于实际工程，形成潜在工程隐患。同时，城市道路施工过程中，存在大量土石方排放困难，既增加施工成本，又容易在排放过程中抛洒滴漏，污染环境。

近些年来，随着我国钢铁产量高速增长，冶金企业钢渣排放量也在逐年增大。钢渣引发的场地占用、环境污染等问题已引起地方政府的高度重视和民众的广泛关注。钢渣具有潜在胶凝性，其合理开发、有效利用，既满足固废资源再利用的政策导向，同时又有益于环境保护，减少土地资源占用。但长期以来限于我国钢厂出渣工艺成本控制的需要，钢渣中游离氧化钙成分含量相对较高，遇水极易产生膨胀，体积稳定性差，因而严重制约着钢渣的工程领域应用。

此外，伴随着我国城市化进程发展，混杂废旧混凝土、废砖、碎石、工程渣土等建筑垃圾总量与日俱增。建筑垃圾的大量弃置和露天堆放，带来弃土场地占用、扬尘等诸多问题，对土壤和水源造成严重污染和破坏。因此，对建筑垃圾分选，将剔除废塑料、废金属、废竹木、废玻璃后的建筑垃圾破碎后进行再生利用，不但可以解决资源枯竭问题，还可以实现经济的可持续发展。

目前国内外对钢渣、建筑垃圾等固废应用于道路基层或路基的研究相对较多，例如：

专利CN104278609B公开了一种通过将渣土与钢渣复合制备的道路铺筑材料及其方法，研究方法其改性方法包括以下步骤：(1)将建筑渣土进行风干，然后粉碎，过6mm筛，收集粒径大于6mm且小于30mm的建筑渣土作为粗料，粒径小于6mm的建筑渣土作为细料；(2)将所述细料与石灰粉混合均匀，然后在自然条件下放置1-3天，制得第一混合料，其中基于第一混合料的总重量计，石灰粉的含量为5-15重量％，并且其中，石灰粉的粒径小于1mm；(3)将所述粗料与火山灰、粉煤灰和硫酸钙依次混合均匀，然后在自然条件下放置3-5天，制得第二混合料，其中基于第二混合料的总重量计，火山灰的含量为1-5重量％，粉煤灰的含量为5-10重量％，硫酸钙的含量为0.2-1.0重量％，并且其中，火山灰的粒径小于0.50mm，粉煤灰的粒径小于1mm；(4)将第一混合料和第二混合料混合均匀，第一混合料与第二混合料的重量比为3∶1至1.5∶1，得到联合改性的建筑渣土。此种方法虽然使得渣土和钢渣均得以充分利用，但发明方式相对繁琐，且所涉及钢渣并未提及是否陈化，具体实施效果有待考量。

专利CN101343852B公布了一种利用废钢渣填筑路基的方法，该方法易行，操作方便，采用一定要求的废钢渣和粘性土为主要填料，可满足填筑公路路基及路堤的施工质量要求，成本低，路基稳定可靠。但发明仅提供了施工方法，并未具体谈及材料的试验性能。