[发明专利]一种铁尾砂水硬性路基填筑材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种铁尾砂水硬性路基填筑材料及制备方法。此新型路基填筑材料采用专用环保固化剂，对铁矿企业采矿产生的铁尾砂进行改性固化，使其力学等性能指标符合传统路基填筑材料。根据固化剂掺量和尾砂级配的不同，可选择性地用于不同等级的道路。由于铁尾砂是工业固体废弃物，堆存量大且每年仍在增长，存在综合利用率较低、维护费用高等问题。本发明使用专用固化剂将铁尾砂改性为满足工程要求的路基填筑材料，既解决了传统工程材料供需矛盾尖锐的难题，还可以大量消耗铁尾砂，减少尾砂库带来的社会、经济、环境和安全压力，解决铁矿企业的行业痛点。

技术领域

本发明涉及道路工程建设领域，尤其涉及一种铁尾砂水硬性路基填筑材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的发展，铁矿产资源持续开发，铁矿山尾矿产量不断增加，而行业综合利用率不足20%。具不完全统计，每年约由7亿吨的选铁尾矿被丢弃。对于被丢弃的铁尾矿，铁矿企业需要建设和维护规模庞大的尾砂库来解决铁尾砂的排放和堆存问题。但因此会带来一系列社会问题，比如大量的尾矿占用土地、堵塞河流、污染环境、维护费高、存在安全隐患等问题。铁尾矿作为二次能源也受到世界各国的广泛重视，而对于尾矿的回收利用方向多为回填矿山采空区、用作建筑材料、用于水污染处理、做复合肥有效改良土壤等，但这些方法不足以完全利用尾矿。因此，将这些铁尾矿综合利用，变废为宝，并最终完全利用是一项急需解决的难题，也是矿业领域的行业痛点。

传统道路路基填筑材料一般为土、砂砾、石灰改良土、水泥改良土或水泥石灰综合改良土等。每年我国公路路基填筑对土的需求以千万吨计。为了获取充足的土资源，需要大量的开采破坏自然资源、造成环境污染，随着近年来国家对环保力度的持续加强，土的供给量不断减少，造成土石方供不应求的情况，供需矛盾日益尖锐。

采用尾砂固化后用于填筑路基，由于铁尾砂粒径较小，在不掺加碎石，100%采用尾砂固化的情况下按照传统工艺制成的路基材料强度较小，不能满足路基强度需求。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种力学强度高且抗冲刷能力强的铁尾砂水硬性路基填筑材料及制备方法。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种铁尾砂水硬性路基填筑材料，包括下列质量份组分：100份铁尾砂、2~20份固化剂和9~11份水；

所述固化剂包括下列质量百分比的组分：CaO含量50%、Al₂O₃含量12%、MgO含量3%、SiO2含量35%；

所述铁尾砂粒径规格为：0.3mm筛孔通过率大于80%，0.075mm筛孔通过率大于50%。

对上述技术方案的进一步设计为：所述铁尾砂的承载比CBR为35~45，铁尾砂级配粒径分布为：