[发明专利]一种用于路基水稳层的赤泥基材料及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种用于路基水稳层的赤泥基材料及其制备方法。用于路基水稳层的赤泥基材料包括：赤泥80‑95份，炉渣10‑20份，固废石膏20‑30份；重金属固化剂1‑5份，激发剂4‑8份，保水剂6‑10份，质量份数。赤泥与固废石膏协同热活化，加入炉渣，提升赤泥本身的胶凝活性，同时在水化反应过程中，三者协同互补，生成新的胶凝，材料结构伴随水化时间越来越致密，从而提高赤泥基材料强度。另一方面选用特定的重金属固化剂、激发剂和保水剂，进一步降低赤泥基材料的碱性，并且使赤泥基材料具有较低重金属溶出度。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种用于路基水稳层的赤泥基材料及其制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的红色固体粉状废弃物。每生产1t氧化铝就要附带产生赤泥1～2t。全部露天堆存，并且大部分堆场坝体用赤泥构筑。赤泥的堆置不但浪费土地资源，由于其高碱性的性质，赤泥的化学成分还会渗入土壤和地下水中，严重污染赤泥堆置场地周边的生态环境，给环保带来巨大危害，严重损害人们的生产、生活，造成直接或间接影响。炉渣作为燃煤后产出的主要固体废弃物因长期堆积占用了大量的土地资源，如果不加大力度对其进行合理的资源化利用，不仅会造成大量的资源浪费，而且大量的堆积势必会造成对土壤的侵占，污染环境等问题。目前固废石膏的排放量已经超过了天然石膏的开采量，造成了固废石膏的大量堆积，极大影响了生态环境，不仅占用土地资源，且污染土壤。故大宗消纳赤泥、炉渣、固废石膏是目前急需解决的问题。

路基是轨道或者路面的基础，是经过开挖或填筑而形成的土工构筑物。道路水稳层由水泥和级配碎石构成，是位于沥青面层下用高质量材料铺筑的基层，承受着本身的岩土自重和路面重力，以及由路面传递而来的行车荷载，是整个公路构造的重要组成部分。因其对路基材料的巨大消耗，对固废消纳量大和材料转化率高，因此逐步成为了大宗工业固废再利用研究与应用的主战场。

目前工业固废广泛用于路基材料，如一种用于路基水稳层的赤泥基材料，主要原料为赤泥、熟石灰、粉煤灰、矿渣、五水偏硅酸钠、水泥、级配碎石等。一种含电解锰渣抗开裂道路水稳层材料，主要原料为电解锰渣、赤泥、复合相变材料。一种再生纤维增强建筑固体废弃物再生细骨料的水稳层材料，主要原料为建筑固体废弃物再生细骨料，硅酸盐，再生纤维。一种大掺量磷石膏复合稳定路基材料，主要原料为磷石膏、硅酸盐水泥、超细钢渣粉、高炉矿渣粉、水玻璃和阳离子苯丙乳液。

发明人研究以上技术后发现，虽然上述固废在路基材料领域的应用取得了一定的进展，但将工业固废经分选和稳定化处置后，取代集料、矿粉等天然原材料用于道路工程中，存在性能波动大和环境潜在危害等问题，赤泥等固废用于路基材料还存在重金属溶出、高碱性等问题，而且无法兼顾路基水稳层材料强度要求。

发明内容

为了解决现有技术存在的路基材料性能波动大、存在重金属溶出、高碱性等问题，本发明提出一种用于路基水稳层的赤泥基材料及其制备方法，一方面由于赤泥原料中含有大量钙-硅-铝盐类及碱性激发物质，进行碳酸化，降低赤泥本身的碱性，提高活性，再加上赤泥具有一定的胶凝性，但其凝结性差，与固废石膏协同热活化，加入炉渣，提升赤泥本身的胶凝活性，同时在水化反应过程中，三者协同互补，生成新的胶凝，材料结构伴随水化时间越来越致密，从而提高赤泥基材料强度。另一方面选用特定的重金属固化剂、激发剂和保水剂，进一步降低赤泥基材料的碱性，并且使赤泥基材料具有较低重金属溶出度。

具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：

本发明第一方面，提供一种用于路基水稳层的赤泥基材料，包括：赤泥80-95份，炉渣10-20份，固废石膏20-30份；重金属固化剂1-5份，激发剂4-8份，保水剂6-10份，质量份数。

本发明第二方面，提供一种用于路基水稳层的赤泥基材料的制备方法，包括：