[发明专利]一种改性磷石膏公路路基填料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路路基材料制备领域，更具体地，涉及一种改性磷石膏公路路基填料及其制备方法。

背景技术

当前对工业废料磷石膏的应用，主要有以下几种：制备作为建筑材料的石膏、制备硫酸联产水泥、生产低碱型硫铝酸盐水泥、用作碱性土壤的改良剂、用来生产硫酸钾以及活性硅酸钙等。

磷石膏应用于公路建设，既是解决环境污染问题的有效途径，又能降低缺土地区的公路投资，关于磷石膏作为公路的制备材料已有许多专利，如申请公布号CN103771820A，申请公布日2014年5月7日的专利文献公开了一种新鲜半水磷石膏二灰路面基层材料，该材料原料按重量百分配比组成为：新鲜半水磷石膏20～85％、生石灰3～10％、红色粉煤灰或褐色粉煤灰10～75％；申请公布号CN102491721A，申请公布日2012年6月13日的专利文献公开了一种磷石膏公路基层材料及其制备方法，它是用下述重量配比的原料制成的：磷石膏40～80份，二乙胺基丙胺0.5～5份，聚羧酸减水剂0.1～0.5份，砂石10～40份，水淬炉渣5～40份，制备方法为：将磷石膏脱水、破碎；将磷石膏、砂石、水淬渣混合均匀，得物料A；将聚羧酸减水剂与物料A混合均匀，得物料B；将二乙胺基丙胺加入物料B中混合均匀，得物料C；向物料C中加水，搅拌均匀得到成品；授权公告号CN102815915B，授权公告日2014年5月7日的专利文献公开了一种公路用改性磷石膏稳定层材料及其制备方法，其成分主要组成比例为：磷石膏30％～50％、改性剂10％～30％、砂石30％～60％、水5％～50％。

然而，上述道路路基材料的制备方法存在以下问题：一方面，路基工程受其厚度的限制，不利于大量使用消耗磷石膏；另一方面，制备时都需要掺加除磷石膏以外的其它材料，如生石灰、粉煤灰、二乙胺基丙胺、砂石、水淬炉渣等，添加其它特殊掺加材料，限制了缺少该掺加材料地区的磷石膏的应用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种改性磷石膏公路路基填料及其制备方法，其中结合磷石膏自身的特点，将磷石膏在受控温度和时间下进行煅烧作为改性剂，以对磷石膏进行改性稳定处理，得到改性磷石膏，从而满足公路工程路基填料的要求，相应的可有效解决现有磷石膏受当地掺加材料的限制以及磷石膏使用消耗量低的问题，此外，本发明还对煅烧工艺如煅烧温度、煅烧时间以及煅烧磷石膏与陈化磷石膏的配比、水的添加量等工艺参数进行了研究和设计，相应的可获得高稳定性、高抗水性及耐久性的路基填料。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种改性磷石膏公路路基填料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将磷石膏陈化5d以上得到物料A；

(2)选取步骤(1)中所得到的物料A的一部分，并将其在160-200℃下煅烧1.5-2.5小时得到物料B，然后将所述物料B自然冷却；

(3)将所述物料A和自然冷却后的物料B按照91％～93％：7％～9％的重量百分比混合均匀，得到物料C；

(4)向通过步骤(3)得到的所述物料C中添加占所述物料C总重量的12-16％的水，搅拌均匀后获得改性磷石膏公路路基填料。

进一步优选地，对于步骤(2)而言，煅烧温度进一步优选为170-190℃，煅烧时间进一步优选为1.8-2.0小时。

进一步优选地，对于步骤(3)而言，所述物料A与物料B的配比进一步优选为92％：8％。

进一步优选地，对于步骤(4)而言，水的添加量进一步优选为占所述物料C总重量的14.5％。

按照本发明的另一个方面，提出了一种采用改性磷石膏公路路基填料制备路基的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将磷石膏陈化5d以上得到物料A；

(2)选取步骤(1)中所得到的物料A的一部分，并将其在160-200℃下煅烧1.5-2.5小时得到物料B，然后将所述物料B自然冷却；

(3)将所述物料A和自然冷却后的物料B按照91％～93％：7％～9％的重量百分比混合均匀，得到物料C；

(4)向通过步骤(3)得到的所述物料C中添加占所述物料C总重量的12-16％的水，搅拌均匀后获得改性磷石膏公路路基填料；

(5)将通过步骤(4)获得的所述改性磷石膏公路路基填料进行摊铺，采用压路机对所述改性磷石膏公路路基填料进行压实，直至其压实度≥96％后自然养生，以此方式，获得高稳定性及高抗水性的路基。