[发明专利]一种固废基碱激发胶凝筑路材料、制备方法及筑路方法

说明书

一种固废基碱激发胶凝筑路材料、制备方法及筑路方法，筑路材料：矿渣45～68份；粉煤灰23份；原道路泥结碎石材料382份；水玻璃40～55份。制备方法：将硅酸钠、氢氧化钠、水均匀混合制成含水率75％、模数为1.5的水玻璃激发剂；将粉煤灰23份、矿渣45份、原道路泥结碎石材料382份以及所述的水玻璃激发剂55份依次放入搅拌机中进行均匀搅拌得到筑路材料。筑路方法：采用粉料摊铺机将粉煤灰和矿渣均匀摊铺在原道路路面上；采用冷再生机对原有土质硬化路面进行刨铣；喷注激发剂，使激发剂与固体混合材料充分混合；采用压路机、平路机对路面进行反复碾压与刮平；该材料及制备方法制造成本低、环保性能好；该方法工艺简单，筑路效率高。

技术领域

本发明属于矿山运输领域，具体涉及一种固废基碱激发胶凝筑路材料、制备方法及筑路方法。

背景技术

露天矿由于地质条件限制，矿山道路多为临时性非硬化道路，易破损、易产生扬尘；遇到雨季或过量洒水时经常导致道路泥泞，易引起车辆的打滑，带来严重的交通运输安全隐患。为了保证运输的安全性，如何提高露天矿山筑路的质量，成为了亟待解决的问题。

现阶段露天矿道路的施工方法多是使用平路机平整道路，再用压路机压实路面，整个施工工艺过于简单，成型后道路质量低，通常存在以下一系列问题：路面强度低、易损坏、道路粉尘严重、维护成本高、卡车轮胎磨损量高、车辆运行速率低、故障率高，生产成本居高不下。

与本发明相似的筑路方法有FRT工艺，又称土浆路，其基本原理为：利用一种化学试剂排出粘土中的强束缚水以提高粘土强度，辅助以碎石骨料提高道路面层强度。该方法对原料的要求较高，且严重依赖红黏土，而红黏土为稀缺资源，目前已限制开发，因而不适合大范围的推广；此外，土浆路强度范围在3～13.8MPa，并不能达到露天矿山重载道路长久使用的要求。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种固废基碱激发胶凝筑路材料及筑路方法，该筑路材料制造成本低、环保性能好，且来源范围广；该制备方法步骤简单，能制备出稳定性好、且适用于露天矿山道路施工所需要的筑路材料；该方法工艺简单，筑路效率高，且能形成高质量的道路。

为了实现上述目的，本发明提供一种固废基碱激发胶凝筑路材料，其特征在于，包括以下质量份的原料：

作为一种优选；

进一步，为了保证筑路材料性能的可靠性，所述粉煤灰为一级粉煤灰；所述原道路材料为0.1mm～50mm的固体颗粒。

作为一种优选，所述水玻璃为液态硅酸钠。

该筑路材料主要原料为工业废渣，成本低廉且环保性能好，同时，其来源广泛且不受限制。筑路材料中的原道路泥结碎石材料为目标改造材料，同时也是筑路材料中的骨料部分，其抗压强度好，且性能稳定。该材料能替代混凝土，能满足矿山环保要求，是可规模性应用的矿山环保、高效、经济的筑路材料。

本发明还提供了一种固废基碱激发胶凝筑路材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一:将硅酸钠、氢氧化钠、水份均匀混合制成含水率75％、模数为1.5的水玻璃激发剂；

步骤二:将粉煤灰23份、矿渣45份、原道路泥结碎石材料382份以及步骤一制成的激发剂55份依次放入搅拌机中进行均匀搅拌得到筑路材料。

本方法中，矿渣、粉煤灰和激发剂之间能够产生缩聚反应，从而可以获得产生强度的主体部分；同时，原道路泥结碎石材料与激发剂之间产生较弱的缩聚反应，使其作为筑路材料的骨料填充部分。该方法以聚合物作为筑路材料，能获得性能稳定、抗压强度好的筑路材料，同时，其步骤简单、制造成本低，适用于大范围的推广使用。

本发明还提供了一种筑路方法，包括以下步骤：