[发明专利]一种复合路基材料

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种复合路基材料。

背景技术

硅钙渣是一种从粉煤灰中提取氧化铝后所产生的二次固废，该工艺源自于上世纪50年代，国外率先从粉煤灰（Al₂O₃＞30%）中成功提取氧化铝。随着中国环保政策日益严格及高品位铝土矿资源短缺危机加剧，近年各地开始采用从高铝粉煤灰中提取氧化铝技术，该技术能一定程度上消纳粉煤灰和缓解中国铝土矿资源短缺危机，对减轻粉煤灰环境污染、扩大粉煤灰资源化利用途径、拓展中国氧化铝工业原料来源具有积极意义。现有的预脱硅-碱-石灰烧结法高铝粉煤灰提铝工艺，在每生产1吨Al₂O₃的同时，伴随产生2.2-2.5吨的主要成分为C₂S的硅钙渣，如何能有效处理掉硅钙渣成为高铝粉煤灰提铝工艺中亟需解决的问题。

目前，随着中国国民经济的增长，公路建设得到了前所未有的发展，每年需要大量的道路建筑材料。当前最常用的公路路基材料有水泥稳定土、石灰石稳定土、石灰石工业废渣稳定土等，都直接或间接的用到了石灰石。因此，最近几年大量石灰石的开采造成了中国部分地区的植被覆盖率大幅下降，生态环境遭到严重破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种复合路基材料，解决目前公路路基材料大量使用石灰石导致生态环境遭到严重破坏以及粉煤灰提取氧化铝工艺产生的硅钙渣处理难的的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种复合路基材料，包含硅钙渣。

进一步地，还包含粉煤灰、水泥和级配碎石。

进一步地，以质量份计算，所述硅钙渣10-50份、所述粉煤灰5-25份、所述水泥0-5份、所述级配碎石50-80份、水8-20份；其中，所述级配碎石按照以下质量百分比的碎石组成：粒径为2.36mm-5mm的碎石29-54%、粒径为5-10mm的碎石12-45%、粒径为10-20mm的碎石11-48%。

进一步地，所述硅钙渣是以高铝粉煤灰提取氧化铝后的副产物。

由于硅钙渣的主要成C₂S是一种水化后可产生胶凝性的物质，且硅钙渣中含有一定量的碱金属氧化物，其可以作为碱激发剂与粉煤灰混合制备碱激发胶凝材料。因此，硅钙渣可代替路基材料中的石灰石、水泥及部分碎石，一方面可减少对石灰石矿的开采，降低生态环境的破坏。另一方面可使硅钙渣得到大量的利用，解决了粉煤灰提取氧化铝工艺二次固废处理难的问题。

本发明提供的复合路基材料，与目前常用路基材料相比，采用硅钙渣代替路基材料中的石灰石、水泥及部分碎石，一方面可减少对石灰石矿的开采，降低生态环境的破坏；另一方面可使硅钙渣得到大量的利用，解决了粉煤灰提取氧化铝工艺二次固废处理难的问题。

具体实施方式

以下本发明提供的复合路基材料的具体实施例，所述硅钙渣是以高铝粉煤灰提取氧化铝后的副产物：

实施例一：

按52份的碎石（级配碎石2.36mm-5mm的29-54%、5-10mm的12-45%、10-20mm的11-48%）、22份的硅钙渣（干基）、12份的粉煤灰、2.7份的水泥、12份的水配制路基材料，经搅拌、压实、养护测其性能如下表1所示，满足（JTJ034-2000）水泥稳定土的力学要求中对高速公路和一级公路路基强度的要求（3-5Mpa），并有一定的保证系数：

表1

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实施例二：

按67份的碎石（级配碎石2.36mm-5mm的29-54%、5-10mm的12-45%、10-20mm的11-48%）、14份的硅钙渣（干基）、7份的粉煤灰、2.7份的水泥、8.8份的水配制路基材料，经搅拌、压实、养护测其性能如下表1所示，满足（JTJ034-2000）水泥稳定土的力学要求中对高速公路和一级公路路基强度的要求（3-5Mpa），并有一定的保证系数：

表2

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最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。