[发明专利]二灰稳定材料及提钛渣提高其早期强度的方法和应用

说明书

本发明提供了二灰稳定材料及提钛渣提高其早期强度的方法和应用，所述方法包括以下步骤：按质量份数，将4～20份石灰、30～100份粉煤灰、30～100份提钛渣和0～5份助剂混合并拌合均匀，得到提钛渣混合料；加入水，通过水化反应，得到二灰稳定材料。所述材料由提钛渣混合料与水配制而成，其中，所述提钛渣混合料按质量份计包括：4～20份石灰、30～100份粉煤灰、30～100份提钛渣和0～5份助剂；所述二灰稳定材料的物相主要是水化氯铝酸钙和方解石。本发明可提高二灰稳定材料早期强度的同时，还可以促进提钛渣和粉煤灰这两种工业固废的资源化利用，并可降低道路建设成本。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，特别地，涉及二灰稳定材料及提钛渣提高其早期强度的方法和应用。

背景技术

石灰-粉煤灰稳定基层或底基层作为一种典型路面结构，具有整体性好，后期强度高，价格低廉，能大量消耗粉煤灰等优点，被广泛应用于中国早期高速公路建设。但二灰稳定材料因早期强度低，强度增长慢，开放交通晚等不足，限制了其推广应用，目前中国路面基层结构已由早期的二灰稳定材料转变为水泥稳定碎石材料。

水泥稳定碎石虽然早期强度高，强度增长快，但需要消耗大量水泥，而水泥生产是一个高能耗、高污染过程，消耗大量天然资源的同时，还排放巨量温室气体，对生态环境造成极大影响，不断增长的水泥和砂石材料价格，也增加了道路建设成本。

此外，粉煤灰作为中国目前排放量最大的工业废渣之一，2020年排放量已突破9亿吨。将其用于路面基层和底基层，替代广泛采用的水泥稳定碎石，不但可以实现粉煤灰的大宗利用，还可以降低道路建设成本。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足的至少一项，本发明的目的之一是提供一种可以提高二灰稳定材料早期强度的方法，降低道路建设成本。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种提钛渣提高二灰稳定材料早期强度的方法。

所述方法包括以下步骤：按质量份数，将4～20份石灰、30～100份粉煤灰、30～100份提钛渣和0～5份助剂混合并拌合均匀，得到提钛渣混合料；加入水，通过水化反应，得到二灰稳定材料。

根据本发明的一个示例性实施例，所述方法可包括：将石灰和助剂混合，并充分拌合均匀，得到混合料；将混合料与粉煤灰、提钛渣混合并拌合均匀，得到提钛渣混合料。

根据本发明的一个示例性实施例，所述方法可包括：通过室内标准击实试验，来确定最佳含水率和最大干密度；根据最佳含水率来加水配料。

根据本发明的一个示例性实施例，所述石灰可包括生石灰和/或消石灰，所述石灰中有效氧化钙和氧化镁含量≥65％，20目筛通过率100％，50目筛通过率≥85％，200目筛通过率≥70％。

根据本发明的一个示例性实施例，所述提钛渣可为含钛高炉渣经高温碳化-低温选择性氯化所得到的含氯提钛尾渣，所述提钛渣的比表面积≥320m²/kg，细度为150目标准筛筛余为0，200目标准筛筛余≤15％。

根据本发明的一个示例性实施例，所述粉煤灰可包括二氧化硅、三氧化二铝和氧化铁，且三者的含量之和大于70％，所述粉煤灰烧失量不超过15％，50目通过率≥55％，200目通过率≥70％，含水率≤30％。

根据本发明的一个示例性实施例，所述助剂可包括氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠、硫酸钙和硫酸钠中的一种或多种，所述助剂的细度为200目筛通过率100％。

另一方面，本发明提供了一种二灰稳定材料。所述二灰稳定材料由提钛渣混合料与水配制而成，其中，所述提钛渣混合料按质量份计包括：4～20份石灰、30～100份粉煤灰、30～100份提钛渣和0～5份助剂；所述二灰稳定材料的物相主要是水化氯铝酸钙和方解石。