[发明专利]固化煤矸石的道路基层材料及制作施工方法

说明书

本发明涉及一种固化煤矸石的道路基层材料及制作施工方法，为解决煤矸石无法用于道路基层问题，是原料重量配比为2.5%‑5.5%岩土固化剂，8.5‑19.5%石粉和余量的0‑10mm粒径煤矸石。原料重量配比3%‑5%岩土固化剂，9‑17%石粉和余量的0‑10mm粒径煤矸石；所述原料干拌混合，加水湿拌混合控制重量比含水率5‑10%，摊铺在路床上，碾压养生成道路基层；粒径0‑10mm的煤矸石原料中粒径0‑5mm重量占比33‑71%，粒径5‑10mm重量占比为29‑67%。具有能解决煤矸石自燃、泥化，遇水性能不稳定，满足道路基层的路用性能需要，用于道路基层能实现固体废弃物大消纳量的资源化利用的优点。

技术领域

本发明涉及一种道路基层材料，特别是涉及一种固化煤矸石的道路基层材料及制作施工方法。

背景技术

煤矸石是指在煤矿建设、煤炭开采及加工过程中排放出的废弃岩石，其主要成分是Al₂O₃、SiO₂， 另外还含有数量不等的Fe₂O₃、CaO、MgO等和微量稀有元素，目前煤矸石的固体废弃物资源化利用主要用于回收煤炭和黄铁矿、发电、用于建筑材料如烧结陶粒、制砖、烧结轻骨料等，产业模式较单一、规模较小，且由于技术的局限性会产生大量废液、废渣，环境、经济效益较低。煤矸石在道路工程中主要用于软土地基处理、路基填筑或低等级公路的路面基层的掺料，采用自燃后或稳定性高的煤矸石。烧失量是煤矸石含碳量高低的一个指标，一般认为烧失量越大，对稳定煤矸石负效应越大。而大部分煤矿的煤矸石烧失量大于12%，对路用性能产生不利影响，残留煤中含固定碳及挥发成分较高的煤矸石易发生自燃，软岩浸水后发生泥化以及一些化学分解等作用，会使煤矸石的结构和密度发生改变，造成压缩变形增大，同时使路面结构抗剪强度降低、承载力下降。另外，因为不同煤矿的形成原因不相同，生产煤矸石部位和方式不同，导致化学成分和特性也有明显不同，所以用作道路基层材料时诸多因素无法控制，在一定条件下可能发生基层材料破坏，无法稳定耐久，从而影响路面结构的使用性能，因此煤矸石无法大量应用于道路基层上。

本申请人申请并持有专利权的ZL201110291183.3中国发明专利普适型岩土固化剂及其制备方法，该普适型岩土固化剂包括下列原料混合成的粉状混合物：氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化硫、氧化镁、三氧化二铁，其原料还包括粘性聚合物和具有火山灰活性的材料或者经煅烧遇水具有粘性的粉料，其中：粘性聚合物占粉状混合物总重量2－8％，具有火山灰活性的材料或者经煅烧遇水具有粘性的粉料占粉状混合物总重量2－20％；原料还包括占粉状混合物总重量1-3％的复合体外加剂，所述复合体外加剂由下列重量配比的原料混合而成或者为下列重量比的原料：NaOH 0－100％和减水剂100－0％。制备方法是所述重量配比的原料投入粉体混合机内，先预混，再主混，使充分混匀。其具有固化岩土质量好、成本低、适用面宽，能固化利用各种无机固体废弃材料，变废为宝，性价比高，经济效益环境效益突出，推广应用前景广阔的优点。该普适型岩土固化剂在实际应用中也被称作岩土固化剂或者PCSB固化剂。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种能解决煤矸石自燃、泥化，遇水性能不稳定、无法满足道路基层的路用性能问题的固化煤矸石的道路基层材料，本发明还涉及该基层材料的制作施工方法。