[发明专利]一种道路基层材料及其制备方法

说明书

本发明涉及道路基层，公开了一种道路基层材料及其制备方法。道路基层材料含有以下原料组分，以10重量份的碎石细集料为基准，酸化钢渣的含量为20‑30重量份、硅粉的含量为0.8‑2.5重量份、水泥的含量为1.2‑2.5重量份、水的含量为2‑3.5重量份。制备道路基层材料的方法包括以下步骤：将酸化钢渣、碎石细集料、硅粉、水泥与水混合得到混合料，将所述混合料进行振动搅拌。本发明的道路基层材料具有膨胀率低的优点，且能够实现固态废弃物的资源化利用。

技术领域

本发明涉及道路基层，具体地，涉及一种道路基层材料及其制备方法。

背景技术

钢渣是一种炼钢过程中产生的副产品，非金属固态是钢渣的表现形态，其矿相组成与水泥熟料相似，是一种具有较高活性的材料。随着工业科技的快速发展，废旧钢渣的产出量也越来越多，大量钢渣的堆积不仅占用巨大的土地资源空间，而且造成严重的生态环境污染等问题。国内在钢渣二次利用方面的研究已取得了一定进展，钢渣已应用于道路建设、农业生产等领域，不仅可有效解决钢渣的资源化利用，还可以减少砂石的开采以减少一些山地的水土流失。

由于钢渣中含有较多的游离氧化钙(f-CaO)，当f-CaO遇水生成水合物为氢氧化物形式的固体时体积明显膨胀，当钢渣应用于道路基层时，钢渣的膨胀性能会使道路基层在运营后易出现路基下沉、路面开裂、翻浆等现象。因此，降低钢渣的膨胀率对道路基层建设具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的钢渣导致道路基层易开裂、下沉、翻浆的问题，提供一种道路基层材料及其制备方法，该道路基层材料具有膨胀率低的优点，且能够实现固态废弃物的资源化利用。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种道路基层材料，含有以下原料组分，以10重量份的碎石细集料为基准，酸化钢渣的含量为20-30重量份、硅粉的含量为0.8-2.5重量份、水泥的含量为1.2-2.5重量份、水的含量为2-3.5重量份。

优选地，所述酸化钢渣通过将钢渣粗集料与酸溶液混合浸泡后，再进行干燥制得。

优选地，所述酸化钢渣含有第一酸化钢渣、第二酸化钢渣和第三酸化钢渣，所述第一酸化钢渣的粒径为19-26.5mm，所述第二酸化钢渣的粒径为9.5-19mm，所述第三酸化钢渣的粒径为4.75-9.5mm，所述第一酸化钢渣、所述第二酸化钢渣和所述第三酸化钢渣的质量比为1-1.2：1-1.5：1。

优选地，所述碎石细集料含有第一碎石、第二碎石、第三碎石和第四碎石，所述第一碎石的粒径为2.36-4.75mm，所述第二碎石的粒径为0.6-2.36mm，所述第三碎石的粒径为0.075-0.6mm，所述第四碎石的粒径为小于0.075mm，所述第一碎石、所述第二碎石、所述第三碎石和所述第四碎石的质量比为3-4：6-8：5-7：1。

本发明第二方面提供一种制备道路基层材料的方法，包括以下步骤：将酸化钢渣、碎石细集料、硅粉、水泥与水混合得到混合料，将所述混合料进行振动搅拌；其中，以10重量份的碎石细集料为基准，酸化钢渣的用量为20-30重量份、硅粉的用量为0.8-2.5重量份、水泥的用量为1.2-2.5重量份、水的用量为2-3.5重量份。

优选地，所述酸化钢渣通过将钢渣粗集料与酸溶液混合浸泡后，再进行干燥制得；

优选地，所述酸溶液为有机酸溶液，所述有机酸溶液中有机酸的浓度为5-20体积％；所述浸泡的时间为2-4h。

优选地，所述酸化钢渣含有第一酸化钢渣、第二酸化钢渣和第三酸化钢渣，所述第一酸化钢渣的粒径为19-26.5mm，所述第二酸化钢渣的粒径为9.5-19mm，所述第三酸化钢渣的粒径为4.75-9.5mm，所述第一酸化钢渣、所述第二酸化钢渣和所述第三酸化钢渣的质量比为1-1.2：1-1.5：1；