[发明专利]一种矿石尾砂水硬性道路材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种矿石尾砂水硬性道路材料及其制备方法，所述道路材料由以下重量百分比的原料制成：矿石尾砂84％‑91％，粉煤灰0‑8％、石膏0‑5％、水泥3％‑10％，固化剂0.2‑1％，其中固化剂包括以下原料及其质量的百分比为：阴离子螯合物1‑3％、纳米氧化物0.01‑0.035％、交联剂0.1‑0.2％、氧化喹啉0.1‑0.5％、金属盐1‑5％，所述固化剂还包括减水剂、固化促进剂和抗渗剂。本发明利用矿石尾砂进生产道路材料，可代替传统的道路基层和道路水稳层，将其二合一，施工方便，减少对环境的污染，而且变废为宝；形成的道路层抗裂性强、不易腐蚀，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及道路工程建设领域，具体是一种矿石尾砂水硬性道路 材料及其制备方法。

背景技术

公路建设行业是经济体的基础产业，在国民经济的发展中起至关 重要的作用。目前，我国公路在客运量、货运量、客运周转量等方面 均遥遥领先于其他运输方式的总和。但是，随着道路尤其是高速公路 建设的迅猛发展，大面积道路过早破坏的问题也非常突出。许多新建 或新近大修的国道、省道都出现过严重的早期破坏，与设计使用年限 相差甚远。混凝土路面过早破坏的原因有设计、施工和使用方面的原 因。

随着生产技术的发展，越来越多的矿产资源被开采，可利用矿产 资源迅速减小，资源需求与资源短缺的矛盾日益突出。目前，我国 尾矿综合回收利用率仅为7％左右，绝大部分以尾矿形式堆存。尾矿 堆存不仅占用大量土地还严重污染环境，主要表现为尾矿中的残留药 剂和尾矿扬尘两个方面。尾矿中含有氰化物、硫化物、表面活性剂、 浮剂、絮凝剂等，若长期堆存将产生酸性水或有毒气体，对下游河流 或环境造成严重危害。另外，由于尾矿颗粒极细，干燥后若遇大风天 气极易扬尘影响周围环境。同时，在矿产资源的开采过程中，造成尾 矿资源的大量堆积，污染环境，给人类的生存带来了严重的威胁，并 且造成矿产资源的浪费。因此，有效开发利用尾矿资源，是减轻环境 污染的压力和缓解矿产资源紧缺问题的重要途径，具有巨大的经济效 益和社会效益。

传统道路基层材料包括水泥稳定土、石灰稳定土和二灰碎石。水 泥稳定土中，水泥作为一种水硬性材料，遇水产生胶体，这些胶体在 土壤中无法形成统一整体，并且还会破坏土壤本身的结构和连结，造 成大量的不稳定空间，这些空间在水的入侵和温度的变化下，会变得 非常脆弱，因此水泥稳定土形成的道路基层极易开裂，抗裂性差。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种矿石尾砂 水硬性道路材料及其制备方法，利用矿石尾砂生产道路材料，可代替 传统的道路基层和道路水稳层，将其二合一，施工方便，减少对环境 的污染，形成的道路基层抗裂性强、不易腐蚀，使用寿命长。

一种矿石尾砂水硬性道路材料，所述道路材料由以下重量百分比 的原料制成：矿石尾砂84％-91％、粉煤灰0-8％、石膏0-5％、水泥 3％-10％、固化剂0.2-1％，其中所述矿石尾砂的含水率为5％-15％， 所述固化剂由以下物质按照质量分数配置而成的水溶液：

阳离子螯合物1-3％

纳米氧化物0.01-0.035％

交联剂0.1-0.2％

氧化喹啉0.1-0.5％

金属盐1-5％

减水剂0-5％

固化促进剂0-3％

抗渗剂0-1％

烷基苯磺酸钠0-2％

缓凝剂0-1％

余量为水，

所述阳离子螯合物是由螯合剂与金属离子螯合而成，其螯合剂选 用乙二胺四乙酸(EDTA)，二亚乙基三胺五乙酸，葡萄糖酸(GA)；