專利名稱：一種輕質(zhì)路基材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬道路工程材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用工業(yè)廢渣及廢棄泡沫塑料為主要原料的新型輕質(zhì)路基材料及其制備方法。
提高軟土路基的穩(wěn)定性，可采用兩種方法，一種是采取施工處理路基的方法，另一種是采用輕質(zhì)路基材料。目前工程上常用的是前一種方法，它可分為兩類一類是沉降處理，包括加速固結(jié)沉降和減小總沉降量兩方面；另一類是穩(wěn)定處理，采用換填土、反壓護(hù)道、擠實(shí)砂樁、石灰(或水泥)樁等措施增加抗滑阻力。但上述方法因工期、造價(jià)、環(huán)境、資源和技術(shù)方面的限制，要從根本上提高濕軟粘土的穩(wěn)定性是比較困難的。目前也有采用粉煤灰作為輕質(zhì)材料替代粘土作路基的作法；國外也有用大塊硬質(zhì)泡沫塑料用作地基材料的報(bào)道，但是，由于這些材料沒有水硬性或水硬性很小，很難真正提高地基的穩(wěn)定性。
本發(fā)明提出的新型輕質(zhì)路基材料，以粉煤灰和泡沫塑料為主要成分，輔之以活性成分并加水?dāng)嚢柚瞥?，具體配方如下膠凝材料組成粉煤灰70-100％水泥 0--30％以上按重量百分比計(jì)，兩者之和為100％；活化劑及水
消石灰 0--50％氯化鈣 0---3％水化硅酸鈉 0--20％水 20-60％活化劑及水按膠凝材料總量為基數(shù)的重量百分比計(jì)；填料聚苯乙烯泡沫塑料粒子0.5-1.5L/kg填料按每千克膠凝材料中加入的體積計(jì)。
本發(fā)明中，對(duì)組份材料可有如下要求粉煤灰可采用低鈣粉煤灰或高鈣粉煤灰。
水泥可采用普硅水泥或礦渣水泥，例如標(biāo)號(hào)32.5或42.5。
生石灰必須充分消解后使用，大于2.5mm未消解顆粒的含量應(yīng)小于40％；CaO+MgO含量必須大于40％；消石灰的含水量宜控制在20-30％。
氯化鈣、水化硅酸鈉(水玻璃)為工業(yè)級(jí)，按固體含量計(jì)。
聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)粒子可由廢棄聚苯乙烯泡沫塑料直接破碎得到，粒徑范圍0.5-5mm。
本發(fā)明還提出了上述輕質(zhì)路基材料的制備方法。其具體步驟如下按上述材料組份的重量配比分別稱取膠凝材料、活化劑及水，量取所需EPS粒子體積；膠凝材料、活化劑倒入攪拌機(jī)中，加水?dāng)嚢杈鶆?，一般?分鐘左右；加入EPS粒子，再攪拌均勻即可。
本發(fā)明提出的路基材料利用粉煤灰的活性效應(yīng)，以廢棄泡沫塑料制成輕質(zhì)填料，摻入活性添加劑，具有較高的強(qiáng)度和水硬性，因而不易被壓縮且在水中具有較高的穩(wěn)定性；由于本身質(zhì)量較輕，用作路基材料時(shí)，不會(huì)因自重而產(chǎn)生變形，同時(shí)也可以大大提高路基抵抗各種行車載荷作用下的變形能力。另外，由于采取澆筑成型的方法，不需壓實(shí)，不會(huì)因壓實(shí)不勻而引起路基沉降不均，在施工工藝方面有利于保證路基的穩(wěn)定性。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.采用該種新型輕質(zhì)材料作路基后，可減少路面不均勻沉降、橋頭跳車等病害，可提高道路質(zhì)量并延長道路的使用壽命、減少道路的維護(hù)費(fèi)用。
2.本發(fā)明采用工業(yè)廢渣為主要原料，可節(jié)省大量的土地資源。
3.該種路基材料采用澆筑成型方式，不需壓實(shí)，可縮短工期。
4.該材料可處置大量的工業(yè)廢渣和生活廢棄物，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
該項(xiàng)成果可廣泛應(yīng)用于沿江、沿海軟土地基地區(qū)的公路建設(shè)。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)路基材料，其特征在于以粉煤灰和泡沫塑料為主要成分，輔之以活性成分并加水?dāng)嚢柚瞥?，具體配方如下膠凝材料組成粉煤灰 70-100％水泥0--30％以上按重量百分比計(jì)，兩者之和為100％；活化劑及水消石灰 0--50％氯化鈣 0---3％水化硅酸鈉 0--20％水 20-60％活化劑及水按膠凝材料總量為基數(shù)的重量百分比計(jì)；填料聚苯乙烯泡沫塑料粒子 0.5-1.5L/kg填料按每千克膠凝材料中加入的體積計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)路基材料，其特征在于粉煤灰采用低鈣粉煤灰或高鈣粉煤灰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)路基材料，其特征在于水泥采用普硅水泥或礦渣水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)路基材料，其特征在于生石灰經(jīng)消解后，大于2.5mm未消解顆粒的含量小于40％，CaO+MgO含量大于40％，消石灰含水量為20-30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)路基材料，其特征在于聚苯乙烯泡沫塑料粒子可由廢棄聚苯乙烯泡沫塑料直接破碎得到，粒徑為0.5-5mm。
6.一種如權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)路基材料的制作方法，其特征在于具體步驟如下按材料組份的重量配比分別稱取膠凝材料、活化劑及水，量取所需EPS粒子體積；膠凝材料、活化劑倒入攪拌機(jī)中，加水?dāng)嚢杈鶆?；加入EPS粒子，再攪拌均勻即可。
全文摘要
本發(fā)明為一種新型輕質(zhì)路基材料及其制備方法。它以工業(yè)廢渣和廢棄泡沫塑料為主要原料,加入活化劑和水?dāng)嚢柚瞥?。該材料?qiáng)度高、水硬性好、抗變形能力強(qiáng),是一種比較理想的路基材料,可廣泛用于沿江、沿海軟土地基地區(qū)的公路建設(shè)。
文檔編號(hào)C04B28/02GK1385389SQ0211214
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2002年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月20日
發(fā)明者楊錢榮, 楊全兵, 朱蓓蓉, 張樹青, 吳學(xué)禮 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)