重 量%。
[0019] 所述鋼渣的含量優(yōu)選為20-30重量%,更優(yōu)選20-25重量%。
[0020] 所述從建筑垃圾中分離制得的泥土材料的含量優(yōu)選為40-55重量%,更優(yōu)選 40-50 重量%。
[0021] 所述激發(fā)劑的含量優(yōu)選為0. 02-0. 06重量%,更優(yōu)選0. 03-0. 05重量%。
[0022] 所述道路鋪筑材料優(yōu)選不包含水泥、瀝青或水泥混凝土。
[0023] 所述具有活性的微粉可以通過將磷渣粉碎、研磨獲得。所述磷渣可以是在用電爐 法制取黃磷時(shí),所得到的以硅酸鈣為主要成分的熔融物,經(jīng)淬冷得到的磷渣。
[0024] 所述具有活性的微粉的比表面積可以為650-2000m2/kg,優(yōu)選1000-2000m2/kg,更 優(yōu)選 1500-1800m2/kg。
[0025] 所述泥土材料可以是從建筑垃圾中分離出來的土及土類雜質(zhì)。
[0026] 在本發(fā)明的道路鋪筑材料中,激發(fā)劑可以為復(fù)合生物固化劑,也可以為堿類激發(fā) 劑和/或鹽類激發(fā)劑,或者為它們的組合。
[0027] 所述鋼渣優(yōu)選為經(jīng)過處理的鋼渣,其中所含鈣元素的80%以上和硅元素的60% 以上以斜硅鈣石形式存在,所述鋼渣通過以下步驟進(jìn)行處理:
[0028] (1)將鋼渣研磨,直至比表面積大于1500m2/kg ;和
[0029] (2)將研磨后的鋼渣在500-1000°C的溫度下煅燒6-36,優(yōu)選12-24小時(shí),然后在自 然條件下冷卻至室溫。
[0030] 進(jìn)一步優(yōu)選地,將所述步驟(2)得到的煅燒后的鋼渣在含硅鹽和/或含鋁鹽的 水溶液中浸泡5天以上,優(yōu)選10天以上,所述含硅鹽或含鋁鹽的溶液可以是(見1 4)25103或 NH4[A1(0H)4]的20-50重量%的水溶液。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn),其中NH4+的存在可以增強(qiáng)鋼渣對(duì) Si和A1的吸收,從而進(jìn)一步增強(qiáng)鋼渣的活性指數(shù)。
[0031] 另外,在本發(fā)明中,通過研磨,可以使無定形的鋼渣轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟛糠殖式Y(jié)晶態(tài),晶相 主要是斜硅鈣石和鐵氧化物,從而可以顯著提高其水化活性指數(shù),通??商岣?0%以上。鋼 渣磨細(xì)還可以降低游離CaO和MgO的不安定性。
[0032] 本發(fā)明中優(yōu)選高硅和高鋁含量的鋼渣,更有利于上述反應(yīng)的進(jìn)行和鋼渣的穩(wěn)定和 密化。本發(fā)明的激發(fā)劑中所含的堿還能夠?qū)⑻幚砗蟮匿撛M(jìn)行非常有效的堿激發(fā)。
[0033] 在現(xiàn)有的以建筑垃圾為原料的再生微粉制備中,其采用的原料基本上均是廢混凝 土制備骨料中產(chǎn)生的細(xì)顆粒物質(zhì),并且制備的微粉難以獲得較大的比表面積。更需要指出 的是,在現(xiàn)有的以建筑垃圾為原料的再生微粉制備中,為了使制得的建筑或道路鋪筑材料 滿足要求,僅僅用再生微粉替代混凝土材料中部分水泥,而不能完全替代水泥。
[0034] 本發(fā)明人出人意料的發(fā)現(xiàn),通過將磷渣進(jìn)行破碎、研磨,可以獲得高表面積的性能 非常優(yōu)異的微粉,其在被本發(fā)明的激發(fā)劑激發(fā)后在某些性能方面超過了水泥,使得能夠完 全替代道路鋪筑材料中通常所用的水泥,且同時(shí)能夠達(dá)到道路鋪筑所要求的性能指標(biāo)。推 測(cè)其原因,可能是因?yàn)榻ㄖ械幕炷僚c磷渣相比,吸水性較大、強(qiáng)度較低、脆性較大, 這些特點(diǎn)導(dǎo)致由再生廢混凝土制備的微粉難以完全替代道路鋪筑材料中的水泥。相比之 下,磷渣粉用作道路鋪筑材料在反應(yīng)時(shí),化學(xué)組成中的SiOdPA1 203等活性組分與激發(fā)劑中 的組分例如氫氧化鈣反應(yīng),生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣或水化硫鋁酸鈣等產(chǎn)物,從而形成 水泥石強(qiáng)度。
[0035] 本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn),具有活性的微粉的比表面積只有在650-2000m2/kg的范圍內(nèi)才 能夠有效發(fā)揮水泥的替代作用,使道路鋪筑材料獲得所需的抗壓強(qiáng)度。當(dāng)微粉的比表面積 小于650m2/kg時(shí),則該微粉的潛在活性不夠,例如使道路的抗壓強(qiáng)度、抗裂性能不足。而當(dāng) 比表面積大于2000m2/kg時(shí),則性能提高不再顯著并且制備成本增加。相比之下,當(dāng)使用廢 棄混凝土進(jìn)行微粉的研磨時(shí),由于其吸水性大,易于導(dǎo)致潮濕,并且由于成分復(fù)雜,包含一 定比例難以研磨的砂粒,即使通過研磨也難以獲得500m2/kg以上的比表面積,再加之所述 吸水性大、強(qiáng)度低等特點(diǎn),導(dǎo)致在道路鋪筑材料中僅僅能夠替代有限部分的水泥。本發(fā)明中 磷渣的研磨可以在研磨介質(zhì)存在下進(jìn)行,所述研磨介質(zhì)優(yōu)選為硅酸鋯球和釔穩(wěn)定氧化鋯球 的以4:1~6:1 (重量比)的混合介質(zhì)。
[0036] 是在用電爐法制取黃磷時(shí),所得到的以硅酸鈣為主要成分的熔融物,經(jīng)淬冷,即為 ?;姞t磷渣,簡稱磷渣,這些都為本發(fā)明微粉的制備提供了充足的來源。
[0037] 關(guān)于建筑垃圾組分,從舊建筑物拆除垃圾的組分來看,混凝土所占比例高達(dá)50% 以上,其次是泥土(約10% )、石塊和碎石(約10% )等;從新建建筑物施工垃圾的組分來 看,泥土比例約30%以上,其次是石塊和碎石(約25%)、混凝土(約20%)等。這些為本 發(fā)明道路鋪筑材料中泥土材料提供了充足來源。
[0038] 在本發(fā)明的道路鋪筑材料中,激發(fā)劑可以為復(fù)合生物固化劑,也可以為堿類激發(fā) 劑和/或鹽類激發(fā)劑,或者可以為它們的組合,例如復(fù)合生物固化劑與堿類激發(fā)劑和/或鹽 類激發(fā)劑的重量比可以為(1~2) : (3~5)。
[0039] 所述復(fù)合生物固化劑優(yōu)選為堅(jiān)土酶、0 -葡糖苷酶和磷酸酶以(10~15) : (1~ 2): (2~3)重量比的混合物。
[0040] 通過所述3種酶的特定組合,可以使它們之間發(fā)揮相互促進(jìn)作用,例如磷酸酶的 使用可以增強(qiáng)堅(jiān)土酶的水穩(wěn)定性。在本發(fā)明中,當(dāng)使用所述復(fù)合生物固化劑的道路鋪筑材 料用作基層材料時(shí),特別有利有土類材料的穩(wěn)定性,使得能夠顯著提高無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、抗 彎拉性能、抗壓及抗彎拉模量,尤其能夠使無側(cè)限抗壓強(qiáng)度相對(duì)于不添加所述復(fù)合生物固 化劑或者使用單一生物激發(fā)劑(例如堅(jiān)土酶)的道路鋪筑材料,如在作為底基層材料時(shí),能 夠提高至少約17%,這種協(xié)同效果是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有知識(shí)所預(yù)料不到的。本發(fā)明 的復(fù)合生物固化劑還可以增加鋪筑材料的穩(wěn)定性,延長了道路的壽命,并且能夠?qū)﹂L期存 在基層中,能夠長期保持固化效果。
[0041] 在本發(fā)明的道路鋪筑材料中,關(guān)于所述堿類激發(fā)劑和/或鹽類激發(fā)劑,優(yōu)選為堿 類激發(fā)劑和鹽類激發(fā)劑的組合,即復(fù)合激發(fā)劑。堿激發(fā)主要是增加漿體的or濃度.提高 液相堿度,使液相的pH值保持大約12左右,這有利于鈣礬石的形成和C3S、C2S水化速度的 提高,從而激發(fā)了道路鋪筑材料中微粉的活性。
[0042] 本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn),通過單一的堿激發(fā)劑可能難以使道路鋪筑材料達(dá)到最理想要 求,激發(fā)劑與其它材料的匹配性較差,且道路鋪筑材料的穩(wěn)定性不理想。本發(fā)明人經(jīng)過大量 研宄和試驗(yàn),尋求復(fù)合激發(fā)劑與所述微粉和泥土類原料的最佳匹配關(guān)系,最終發(fā)現(xiàn)通常還 優(yōu)選加入一定量的鹽類激發(fā)劑。
[0043] 所述復(fù)合激發(fā)劑為堿類激發(fā)劑A和鹽類激發(fā)劑B的組合物,激發(fā)劑A與B的重量 比為2:1-6:1 ;堿類激發(fā)劑A為基于堿類激發(fā)劑A的總重量計(jì)20-30重量%Ca(0H) 2、10-20 重量%Na0H、20-40重量%Na2C0#P20-30重量%Na2Si03 ? 9H20的混合物;鹽類激發(fā)劑B 為基于鹽類激發(fā)劑B的總重量計(jì)20-40重量%Na2S04、20-30重量%CaS04 ? 2H20、10-20重 量%CaCljP20-30 重量 %Ca2S〇Jt?g合物。
[0044] 該道路鋪筑材料還可以包含1-5重量%來自建筑垃圾的改性和增強(qiáng)的木材纖維 材料,其中所述改性和增強(qiáng)的木材纖維材料通過如下方法制得:
[0045] (1)將建筑垃圾中的廢木材短切成最大直徑為0?5-2cm的片段材料;
[0046] (2)將短切的片段材料置于攪拌罐內(nèi),加入表面改性劑的水溶液,攪勻,片段材料 與表面改性劑的質(zhì)量比為200:1-500:1,所述表面改性劑為聚乙烯聚吡咯烷酮,溶液中聚乙 烯聚吡咯烷酮的濃度為20-30重量%;
[0047] (3)向表面改性后的片段材料中加入聚乙烯粉末、聚丙烯粉末或其混合物,混合均 勻,使片段材料的表面附著聚乙烯粉末、聚丙烯粉末或其混合物,所述片段材料與聚乙烯、 聚丙烯或其混合物的質(zhì)量比為10:1-100:1 ;
[0048] (4)將