[发明专利]一种固废基超缓凝胶凝材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于固废材料综合利用技术领域，尤其涉及一种固废基超缓凝胶凝材料及其制备方法和应用。本发明所述材料包括以下重量份的组分：粉煤灰80‑100份、矿渣粉40‑60份、脱硫石膏5‑15份、硅酸钠5‑10份。本发明所述材料主要由矿渣粉、粉煤灰等固废材料制备而成，具有良好的物理力学性能，具备应用于路床处置和稳定碎石基层的条件。不仅可以消耗大量的赤泥等固废材料，又可以减少工程建设对水泥、石灰等原材的需求，极大地降低了工程造价，在道路工程中将具有重要的社会和经济效益，而且克服了目前有机酸及其盐类缓凝剂初凝时间短的问题，能够满足某些特殊施工需求。

技术领域

本发明属于固废材料综合利用技术领域，尤其涉及一种固废基超缓凝胶凝材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国公路的快速发展，对筑路原材料的需求也越来越大，碎石的开采及水泥的生产对生态造成了严重的破坏，对环境造成了污染。目前我国沥青路面半刚性（底）基层材料主要是水泥稳定碎石，路床改良多为水泥土或石灰土。石灰和水泥的生产会产生大量二氧化碳，对空气造成严重污染，危害人类健康。目前，为了保护环境，多个地区的石厂、砂厂已全部关闭，这造成了道路建设所需材料的紧缺，原材料质量难以保障，对工程产生较大的质量隐患。

目前有机酸及其盐的缓凝剂达到初凝时间仅几小时之内，甚至几百分钟，远不能满足某些特殊施工需求，比如道路路基施工时的连铺作业。此外，矿渣、尾矿等工业固废历史堆存量大、新增量大，对环境造成了巨大压力，利用任务十分艰巨。如果能够将固废材料成功应用于路床改良和路面基层，既可以消耗大量的固废材料，又可以减少工程建设对水泥、石灰等原材的需求，因此推进固废基超缓凝胶凝材料在道路工程中应用将具有重要的社会和经济效益。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种固废基超缓凝胶凝材料及其制备方法和应用，所述材料不仅可以消耗大量的固废材料，而且克服了目前有机酸及其盐类缓凝剂初凝时间短的问题，能够满足某些特殊施工需求。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的目的之一是公开了一种固废基超缓凝胶凝材料，包括如下组分：粉煤灰、矿渣粉、脱硫石膏、硅酸钠。

优选的，所述固废基超缓凝胶凝材料包括如下重量份的组分：粉煤灰80-100份、矿渣粉40-60份、脱硫石膏5-15份、硅酸钠5-10份。

优选的，所述的固废基超缓凝胶凝材料包括如下重量份的组分：粉煤灰95份、矿渣粉50份、脱硫石膏8份、硅酸钠6份。

优选的，所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，二氧化硅、氧化铝和氧化铁的综合含量大于75%。

优选的，所述所述矿渣粉为S95级矿渣。

优选的，所述脱硫石膏符合GB/T 23456-2009标准要求，其中P₂O₅重量含量为0.6～0.8%，放射性满足GB6566标准要求。

优选的，所述硅酸钠为工业固体硅酸钠，其可溶性固体不小于98.5wt%，模数为1.2-1.5。

优选的，所述固废基超缓凝胶凝材料的比表面积不低于400m²/kg。

本发明的目的之二是公开了所述固废基超缓凝胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将粉煤灰、脱硫石膏、矿渣粉、硅酸钠烘干并研磨；

S2：将各组分按比例进行称量；

S3：将称量好的各组分无先后顺序添加，搅拌，将搅拌好的材料装袋，即得到所述的固废基超缓凝胶凝材料。

优选的，所述步骤S1中，研磨的时间为2-3h；所述步骤S3中，搅拌的时间不少于1h。