一種環(huán)保型、防裂型路面基層配料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種路面基層材料的配方及其制備方法，該路面基層具有環(huán)保、防裂等效果，屬于建筑材料領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]目前，道路高級路面的基層，通常采用水泥穩(wěn)定級配碎石(通常水泥摻量為3°/『6%)或石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定級配碎石(石灰摻量通常為4°/『8%)。將這些粉體材料摻入級配碎石中，再加入適量的水，充分攪拌均勻后，在標準條件下養(yǎng)護七天，這些材料通過發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，能產(chǎn)生3.5Mpa (水泥穩(wěn)定碎石基層)、0.8Mpa (石灰工業(yè)廢澄穩(wěn)定碎石基層)的無側(cè)限抗壓強度，從而能支承道路上行駛的車輛荷載。
[0003]這種材料最大的不足在于:當溫度或濕度發(fā)生變化時，會產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力，從而導(dǎo)致用此材料修筑的基層產(chǎn)生較多的收縮裂縫。當路面面層采用瀝青混合料時，這些基層的裂縫會反射到路面面層，致使路面開裂，影響道路的使用品質(zhì)，降低路面的使用年限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)上述問題，本發(fā)明提供一種環(huán)保型、防裂型路面基層配料，包括如下重量份的原料組成:碎石80-120份，電石澄15-25份，粉煤灰15-25份，憐石霄3_10份，水15-25份。
[0005]進一步優(yōu)選為包括如下重量份的原料組成:碎石100份，電石渣20份，粉煤灰20份，磷石膏6份，水18份。
[0006]上述的配料還包括新疆煤渣1-5份，進一步優(yōu)選為新疆煤渣2份，其粒度過60-80目。
[0007]所述碎石為不同粒度的碎石的組合物，具體粒度組合物以0.l-5mm、5-10 mm、10-30 mm按質(zhì)量比20-35:20-35:35-50混合而成。進一步優(yōu)選為粒度組合物以0.l_5mm、5-10 mm、10-30 mm按質(zhì)量比30:30:40混合而成。
[0008]所述的環(huán)保型、防裂型路面基層的制備方法，包括如下步驟:
1)將粒度分別為0.l-5mm、5_10 mm、10_30 mm的碎石混合后，并加入水，進行拌和，配制成級配碎石混合料；
2)將灑水拌勻的級配碎石封閉養(yǎng)護10-15小時；
3.1)取電石渣、粉煤灰、磷石膏，三種工業(yè)廢渣進行拌和，拌和5-10分鐘，以拌和均勻為準，顏色基本保持一致為止，得到工業(yè)廢渣混合料；
3.2)上述3.1)步驟還可以為取電石渣、粉煤灰、磷石膏、新疆煤渣，四種工業(yè)廢渣進行拌和，拌和10-20分鐘，以拌和均勻為準，顏色基本保持一致為止，得到工業(yè)廢渣混合料；
4)將上述3.1)或3.2)得到的工業(yè)廢渣混合料與步驟2)級配碎石混合料，采用灰土拌和機進行拌和，邊拌和邊加入水，直至拌和均勻為止，即可得到環(huán)保型、防裂型路面基層。
[0009]5)將上述混合料拌制好后，采用自卸汽車，運輸至工地現(xiàn)場；
6)采用灰土攤鋪機進行攤鋪，每層攤鋪厚度約為20cm，攤鋪完畢后，立即進行碾壓。碾壓時，先采用鋼筒輕型壓路機(重約8噸)碾壓，再用鋼筒中型壓路機(重約12噸)碾壓，最后再用重型鋼筒壓路機(重約18噸)進行碾壓；
7)將碾壓密實的磷石膏、電石渣、粉煤灰穩(wěn)定級配碎石基層，在標準條件下(恒溫恒濕)，灑水保濕養(yǎng)護至少七天。
[0010]該方法的原理:
工業(yè)廢料磷石膏的主要成分是二水硫酸鈣，它不具有結(jié)合料的性質(zhì)，不能單獨用作結(jié)合料。粉煤灰是化工廠排出的一種工業(yè)廢料，它本身也沒有膠凝性，但它能與0&(0!1)2在常溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有膠凝性的組分。電石渣也是化工廠排放出的一種工業(yè)垃圾，其主要成份是Ca(0H)jP Mg(OH) 2，電石渣外在含水量高時呈膏狀，自身幾乎沒有粘聚力。將磷石膏、電石渣、粉煤灰三種材料作為結(jié)合料穩(wěn)定級配碎石，這三種材料能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣等水化物，具有明顯的膠凝效果并能結(jié)硬。二水硫酸鈣與上述水化產(chǎn)物在一定條件下，可以反應(yīng)生成鈣礬石晶體。電石渣是一種強堿性材料，在穩(wěn)定混合料中加入電石渣，可以改善穩(wěn)定混合料的堿性。由于電石渣的主要成份是氫氧化鈣和氫氧化鎂，粉煤灰中含有較多的二氧化硅和氧化鋁，與電石渣中的活性氧化鈣和氧化鎂發(fā)生水化反應(yīng)，生成膠凝類物質(zhì)，產(chǎn)生一定的凝結(jié)強度。加入電石渣后，混合料在空氣中硬化，在水中繼續(xù)硬化，能使混合料的強度得到提高，改善混合料的性能。新疆煤渣以其地貌形式經(jīng)燒結(jié)后含碳量高，還富含其他金屬氧化物(Si02，F(xiàn)e2O3等)，與上述原料混合后不僅增強基層的凝膠硬性，控制粒度后，能緊密填充其他物料之間的空隙，進而增強凝結(jié)強度，延長基層的使用壽命。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
磷石膏、電石渣、粉煤灰穩(wěn)定級配碎礫石，能產(chǎn)生足夠的強度，代替水泥穩(wěn)定級配碎石，可以節(jié)約成本；三種工業(yè)廢料占用了大量的土地資源，尤其是磷石膏的利用率，目前在國內(nèi)尚不到10%，采用這三種工業(yè)廢料穩(wěn)定級配碎石，可以充分利用工業(yè)廢渣，起到綠色環(huán)保的作用；由于磷石膏、電石渣、粉煤灰、新疆煤渣都是粉末狀物質(zhì)，能較好地充填到級配碎石空隙中去，且磷石膏在失水過程中，不僅體積不會收縮反而會微膨脹，使得穩(wěn)定的碎石基層具有良好的水穩(wěn)定性及密實性。本專利是一種新型的環(huán)保型、防裂型路面基層。
【附圖說明】
[0012]圖1為實施例1穩(wěn)定級配碎石試件俯視圖。
[0013]圖2為實施例1及實施例2穩(wěn)定級配碎石試件主視圖，其中，A為實施例1穩(wěn)定級配碎石試件；B為實施例2穩(wěn)定級配碎石試件；C為實施例3穩(wěn)定級配碎石試件。
[0014]圖3為實施例1穩(wěn)定級配碎石試件破碎后的圖。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
1.將碎石按0.l-5mm、5-10 mmU0-30 mm的質(zhì)量分數(shù)分別為30%、30%、40%混合，并加入占碎石總量的8%的水，進行拌和，配制成級配碎石混合料；
2.將灑水拌勻的級配碎石封閉養(yǎng)護12小時；
3.取電石渣質(zhì)量約為級配碎石的20%、粉煤灰質(zhì)量約為級配碎石的20%、磷石膏質(zhì)量約為級配碎石的6%，三種工業(yè)廢渣進行拌和，拌和5分鐘，以拌和均勻為準，顏色基本保持一致；
4.將這三種工業(yè)廢渣