[发明专利]专用土体稳定剂资源化处理煤矸石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煤矸石制造的道路基层混合。

背景技术

我国是全球煤炭开采量最大的国家，2015 年煤炭产量达 37.5 亿吨，占全球煤炭产量的 47%。煤矸石是煤炭的一种共伴生矿物，产生于煤炭的开采和洗选加工过程。其热值一般低于 6.3 MJ/kg，含有 氧化铝、氧化铁和氧化硅等无机灰分，总含量达到煤矸石总量的 60%～95%，因难以利用而成为一种工业固体废弃物。一般地，每生产1吨原煤会产生 0.15～0.2吨煤矸石。2012 年，我国煤矸石产生量达 6.5 亿吨，约占全国工业固废产生量的 40%。大量煤矸石露天堆放，已形成 2600 余座煤矸石山，累积堆存量达 50 多亿吨，占地 20 余万亩，成为我国积存量和年产量最大、占用堆积场地最多的一种工业废弃物。煤矸石的大量堆放带来了非常严重的社会、环境和经济问题。大量土地的占用，造成耕地、林地等面积的减少；因自燃产生有毒有害气体，有毒有害元素也会随着雨水淋溶和渗滤而污染地下水体和土壤，对生态环境造成严重危害；而且，煤炭企业每年还需要投入大量资金用于解决煤矸石土地的征用、矸石山的污染以及应对山体滑坡和泥石流等自然灾害等问题。

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煤矸石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重量份的煤矸石粉、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。

所述煤矸石粉的粒径不大于3mm。

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。

所述烯烃酸选自马来酸、富马酸、柠檬酸、中康酸、戊烯二酸中的一种或几种。

一种道路基层混合料的制备方法，包括以下步骤：

将煤矸石粉碎至不大于3mm的粒径；

将2-7重量份的水泥、水与93-98重量份的煤矸石在第一混料仓中混合3-15分钟，得到水泥煤矸石混料，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%；

将得到的水泥煤矸石混料与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。本发明仅采用煤矸石粉作为道路基层混合料的主体材料，充分利用了煤矸石。资源化处置煤矸石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重量份的煤矸石粉、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%。