[发明专利]一种磷石膏公路基层材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磷石膏公路基层材料及其制备方法，基层材料由以下原材料制成：磷石膏、生石灰、粉煤灰、粒料土、固化剂、碎石、磷渣、硅酸盐水泥；其制备方法包括以下步骤：准备原材料备用；将所述生石灰与部份所述磷石膏低速搅拌，其后粉磨过筛备用，同时将剩余的所述磷石膏粉碎过筛备用；将过筛后的所述磷石膏与所述固化剂低速搅拌，其后加入过筛的所述生石灰和所述磷石膏的混合物、粉煤灰低速搅拌，其后向其中加入所述粒料土、碎石、磷渣和硅酸盐水泥搅拌均匀；其后向搅拌均匀后的总物料中加入水搅拌；简化制备步骤的同时有效提升基层材料的早期强度以及其他性能。

技术领域

本发明涉及公路施工材料领域，具体是一种磷石膏公路基层材料及其制备方法。

背景技术

磷石膏是用硫酸萃取磷矿制取磷酸的副产品，主要成分为而二水硫酸钙，属于工业废弃物。随着我国磷肥工业的快速发展，磷石膏的产生量逐年迅速增长。2009年我国磷石膏产生量高达约5000万吨，主要集中于西南地区，其他地区相对较少。截至2011年底，磷石膏累积堆存量约为3亿吨。磷石膏大量堆存不仅会侵占宝贵的土地资源，同时磷石膏经由风蚀、雨蚀还会对大气、地下水、土壤造成污染。另外，如果人体长时间接触磷石膏，可能会导致病变或死亡。

现有资源化利用方式主要包括用于水泥工业、生产化工原料和石膏建材制品、用作路基或工业填料、改良土壤等。但是，由于磷石膏中所含的五氧化二磷和氟对资源化利用影响十分的大，2010年我国磷石膏综合利用率仅为约20％。

从将磷石膏用于路基填料的角度去考虑，纯磷石膏是不适宜用作路基填料的，因为纯磷石膏具有较强的亲水性，水稳定性差。磷石膏的含水率一般达到20％—25％，由于其含水率高，粘性强，在装载、提升、输送过程中极易粘附在各种设备上，造成积料堵塞，影响生产过程的正常进行；使得路基材料制成的公路基层抗压性不高，尤其是早期强度低，后期易开裂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磷石膏公路基层材料及其制备方法，以至少达到提高磷石膏的利用量，提高公路基层的强度，且提高其稳定性，有效预防其开裂。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种磷石膏公路基层材料，由以下重量份的原材料制成：磷石膏68-76份、生石灰11-13份、粉煤灰13-21份、粒料土7-10份、固化剂3-5份、碎石30-40份、磷渣20-40份、硅酸盐水泥4-7份。

进一步的，由以下重量份的原材料制成：磷石膏74份、生石灰12.2份、粉煤灰18份、粒料土9份、固化剂4份、碎石27份、磷渣22份、硅酸盐水泥4.6份。

进一步的，所述磷石膏的结晶水含量为15-18％，所述磷石膏的附着水含量为3-6％；所述磷石膏的结晶水和附着水的总含量为20％；防止在制备过程中结块，影响形成的基层材料的性能，降低施工难度。

进一步的，所述生石灰中有效氧化钙含量不低于95％，所述生石灰经过一系列改性后与所述粉煤灰发生火山灰反应，增加路基材料形成的公路基层的早期强度。

进一步的，所述固化剂由固体固化剂和液体固化剂组成，所述固体固化剂为3.8份ZY2型固体固化剂，所述液体固化剂为ZY3型液体固化剂0.2份。

进一步的，所述粒料土中粒径小于0.425mm的粒料土含量控制在5％以内，防止其影响磷石膏公路基层材料的干缩应变，有效预防基层材料形成的路基早期就出现裂化。