[实用新型]一种拜耳法赤泥路基深厚式沥青路面结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及道路工程领域，具体地说是一种拜耳法赤泥路基深厚式沥青路面结构。

背景技术

全球工业化和城市化带来主要的负面影响是产生大量的工业废渣，工业废渣占用大量土地、污染环境、破坏生态，因此工业废渣的安全管理和处治成为突出问题。在各种类型有害工业废渣中，赤泥是比较突出的一种。拜耳法赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。全世界每年产生的拜耳法赤泥约7000万吨，我国每年产生的赤泥为3000万吨以上。目前大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染。我国目前正在大规模进行公路建设，需要大量筑路材料。但是，随着近年来各地越来越重视河道及环境治理，大面积禁止采挖土场、砾石和山区石料，很多地区土、砂、石等筑路材料极为短缺，筑路成本大幅增加。将赤泥作为道路各结构层的主要材料，在解决部分地区筑路材料短缺问题的同时，对赤泥的减量化和资源化利用也将是重大突破。然而，目前还没有针对赤泥填筑路基一整套路基路面结构设计方法，赤泥填筑路基要么无法满足工程指标要求，要么无法满足环保指标要求，其路面设计也没有相应的设计参数、指标可参考和遵循，赤泥路基填筑及其路面结构设计技术的空白制约了赤泥的减量化和资源化利用。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种拜耳法赤泥路基深厚式沥青路面结构。该路面结构可保证赤泥作为路基填料既能满足工程指标要求，又能满足环保要求，同时设计的路面结构能极大减少筑路材料的用量，并且在实现工业废弃物资源化利用、节约筑路材料的同时，实现赤泥路基路面结构的耐久目标。

本实用新型所述赤泥指制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，拜耳法赤泥含铁、铝高，硅、钙低，矿物组成以针铁矿、赤铁矿为主，属于高铁低硅的特种废渣。由于外部环境的影响，长时间堆放的赤泥含水量一般超过30％，在堆存的过程中发生氧化反应，化学成分中三氧化二铁和氧化钙的含量有所变化，其他化学成分基本不变。

本实用新型的技术任务是按以下方式实现的：一种拜耳法赤泥路基深厚式沥青路面结构，其特点是：由赤泥路基、联接层及沥青结构组合层组成，沥青结构组合层、联接层自上而下铺设在赤泥路基上，赤泥路基的厚度大于80cm。

作为优选，赤泥路基的厚度为80-320cm。

为了满足赤泥强度形成和固化赤泥中重金属污染物的要求，所述的专用改性剂由磷石膏、矿渣微粉和铝盐类化合物混合而成，磷石膏、矿渣微粉、铝盐类化合物的质量比为70-80:20-25:1-3。

所述磷石膏用于降低赤泥的强碱性，中和赤泥中的碱性物质。

所述矿渣微粉为激发剂，用于激发赤泥与磷石膏混合料，以形成更稳定的强度性能。

所述铝盐类化合物为稳定剂，用于固化赤泥中污染性浸出，优选为硫酸铝。

为保证赤泥路基整体刚度，满足作为路面基础的要求，赤泥路基可分层施工，单层施工最大厚度不大于30cm，最小厚度不小于15cm，压实度大于92％。

进一步的：在距离赤泥路基顶面80cm内，专用改性剂与赤泥掺量优选为9～12％(质量百分比)；在距离赤泥路基顶面80cm以下，专用改性剂与赤泥掺量优选为6～9％(质量百分比)。

为了保证路面结构的耐久性，设计的赤泥路基整体刚度要求大于120MPa。

由于碾压后的赤泥路基表面非常致密，界面不易与沥青混合料层粘结，为保证路基与沥青路面结构之间的良好连接，所述联接层优选为10～20mm单粒径碎石连接层，碎石撒布量6～10kg/m²，均匀撒布后用小型钢轮压路机碾压，以碎石部分嵌入、在赤泥路基表面形成均匀粗糙构造面为宜。

所述沥青结构组合层可选用现有技术中任意一种沥青结构组合层，但为了与下层结构更好地配合，本实用新型所述沥青结构组合层从下至上包括抗疲劳层、耐疲劳抗车辙下层、耐疲劳抗车辙上层及抗滑磨耗层。

疲劳层采用AC-10或AC-13级配沥青混合料，沥青结合料采用PG64-22等级普通沥青，沥青层厚度3～6cm，设计空隙率3～4％。

耐疲劳抗车辙下层采用ATB-25级配沥青混合料，沥青结合料采用PG64-22或PG76-22等级普通或改性沥青，厚度16～32cm，分层施工(每层厚度不超过9cm)，设计空隙率3.5～4.5％；

耐疲劳抗车辙上层采用AC-20级配沥青混合料，沥青结合料等级满足PG82-22要求，设计空隙率<4％，厚度6～8cm。