[发明专利]一种用于重载路面的全粒度钢渣路面基层材料

说明书

本发明公开了一种用于重载路面的全粒度钢渣路面基层材料，由干料加水均匀拌合制备而成，所述干料包括胶结料、钢渣集料；其中胶结料、钢渣集料总质量的百分数为：胶结料3.4％～5.0％、钢渣集料95.0％～96.6％；所述胶结料为水泥与钢渣微粉按一定比例混合制备而成，水泥与钢渣微粉的质量百分数为：水泥70％～90％、钢渣微粉10％～30％；水占干料总质量的5％～6％。本发明所述基层材料利用了钢渣优异的物理特性和潜在胶凝活性，无需外加剂，便可制备得到强度高、水泥用量小、干缩小的基层材料，适用于重载路面中，延长重载路面的服役寿命；而且实现了全粒径钢渣在基层材料中的应用，有效节约了天然资源，减少了钢渣处理不当导致的环境污染等问题，降低了生产成本，具有显著的社会经济环境效益。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种用于重载路面的全粒度钢渣路面基层材料。

背景技术

在沥青路面结构中，基层主要是承受道路荷载并将力均匀的传导到路基，面层的作用主要是抗滑、耐磨、防水、保证行车安全等功能。调查显示，目前我国的很多路面处于重载交通的环境中，这种路面往往不久就会出现严重的早期破坏现象，这些破坏与基层材料的性能密切相关。重载路面的交通量高、载荷重，对其基层材料的强度、干缩性能有更高的要求。另外，无论是路面面层、基层，都要消耗大量石料，而我国现用的集料大多为不可再生的天然集料，这些集料的采集会破坏生态环境，不符合我国可持续发展的战略方针，因此寻求天然集料的替代品对我国经济发展和环境保护有很重要的现实意义。

钢渣是炼钢过程中排出的熔渣，是冶炼行业的主要固体副产品，且产量十分巨大。大量的钢渣若不科学处理利用，会带来很多不利影响。首先，钢渣的堆积会占用大量的土地，影响土地有效利用，其次，钢渣中含有一定量有害的重金属元素，长期的露天堆置会造成水体和土壤的污染。大量研究表明，钢渣具有优异的力学性质：钢渣的比重高于天然集料，钢渣坚硬耐磨，表面一般呈多孔结构，纹理丰富，比表面积与吸水率通常较天然集料高，棱角性好。经过处理后制成的不同粒径粒状渣，有作为优质集料的潜质。转炉钢渣的主要矿物成分包含：C₂S、C₂F、Fe_1-xO、C₄AF、CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃。其C₂S、C₂F、C₄AF的存在，使得钢渣具有潜在的胶凝活性，对比天然集料有很大优势。

利用钢渣优异的物理化学性能，将钢渣应用在基层材料中制备钢渣路面基层材料，用于重载路面，可延长重载路面的使用寿命，提高钢渣的利用率。中国专利CN105948639A“一种高强低收缩抗裂路面基层材料”提出了水泥、钢渣砂、细粒土、外加剂体系和水制备的基层材料，虽然得到强度较高，干缩量较低的基层材料，但钢渣的使用率较低，且使用了成分较为复杂的外加剂；CN102491703A“一种钢渣水稳基层材料”提出了一种水泥、钢渣集料、外加剂体系加水制备的水稳基层材料，虽然集料使用了钢渣，但是其水泥用量为4％～6％，用量较高，并且使用了缓凝阻裂剂外加剂，使得成本上升，另外使用的钢渣粒径范围也较小，为0.5～20mm，未使用钢渣微粉。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种用于重载路面的全粒度钢渣路面基层材料，选取符合规范YB/T 4184-2009《钢渣混合料路面基层施工技术规程》中钢渣要求的热闷钢渣用做半刚性基层的集料，并且使用水泥—钢渣微粉复合胶结料用于基层材料中，充分发挥钢渣的物理和化学特性，制备出强度高、干缩小的道路基层材料，适用于重载路面中。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于重载路面的全粒度钢渣路面基层材料，由干料加水均匀拌合制备而成，所述干料包括胶结料、钢渣集料；其中胶结料、钢渣集料总质量的百分数为：胶结料3.4％～5.0％、钢渣集料95.0％～96.6％；所述胶结料为水泥与钢渣微粉按一定比例混合制备而成，水泥与钢渣微粉的质量百分数为：水泥70％～90％、钢渣微粉10％～30％；水占干料总质量的5％～6％。