[发明专利]一种赤泥基水稳骨料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于路基材料领域，具体涉及一种赤泥基水稳骨料及其制备方法与应用。所述赤泥基水稳骨料，原料包括或由以下成分组成：固废基硫铝酸盐胶凝材料10～30份、赤泥60～75份、垃圾灰渣：10‑15份，水胶比0.30‑0.35。本发明以赤泥作为主要原料，并辅助以固废基硫铝酸盐胶凝材料和垃圾灰渣制备得到水稳骨料，该材料能够实现优异的强度和耐久性，符合水稳骨料的施用标准，同时能够有效利用固废降低制备成本。

技术领域

本发明属于路基材料领域，具体涉及一种赤泥基水稳骨料及其制备方法与应用。

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。

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。路基的主要作用是为轨道或者路面铺设及列车或行车运营提供必要条件，并承受轨道及机车车辆或者路面及交通荷载的静荷载和动荷载，同时将荷载向地基深处传递与扩散。在纵断面上，路基必须保证线路需要的高程；在平面上，路基与桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。

水稳层是水泥稳定碎石层的简称，即采用水泥固结级配碎石，通过压实，养护完成。而路基的水稳层不但要稳定碎石层，还需要承受、传递静荷载和动荷载，故其对于防剥落性能、韧性、强度等均有较高要求。目前主要采用天然碎石作为水稳层骨料，但随着矿产资源的枯竭，碎石供应紧张，成本偏高，也不利于自然环境的保护。

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的工业固体废弃物，因含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，故被称为赤泥。因矿石品味、生产方法和技术水平的不同，大约每生产1吨氧化铝要排放1.0～1.8吨赤泥。中国作为氧化铝生产大国，每年排放的赤泥高达数百万吨。随着赤泥的堆存量越来越大以及对环境造成的污染越来越严重，最大限度地资源化利用赤泥已刻不容缓。

国内外学者对赤泥的综合利用进行了大量的研究工作，提出了多种关于赤泥综合利用的途径与方法，如采用碳焙烧还原法从拜耳法赤泥中回收铝和铁；在常压下用稀硫酸对赤泥中钛溶出研究；利用赤泥的多孔结构和较大的比表面积所具有较强吸附作用，以及赤泥中的所含的铁等重金属元素具有的催化作用，对废气废液进行综合处理；利用赤泥含有多种成分，如铁、镍以及一些重金属元素，赤泥用作化学反应的催化剂；根据赤泥中大部分组成属粘土质硅铝酸盐，被用于土壤修复添加料，促进作物生长与发育等。因此，将赤泥用于路基水稳层的主体材料，来替代现有的水稳层材料中的碎石，是一种绿色有效的方案。然而，目前所公开的赤泥基水稳材料，一般要一起引入大量的水泥，一方面水泥的使用所带来的高成本和资源浪费，难以满足绿色发展的需求，另一方面，与水泥配合作用的赤泥基水稳层材料的后期强度、耐久性不高，难以满足实际应用需求。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种赤泥基水稳骨料及其制备方法与应用，本发明以赤泥作为主要原料，并辅助以固废基硫铝酸盐胶凝材料和垃圾灰渣制备得到水稳骨料，该材料能够实现优异的强度和耐久性，符合水稳骨料的施用标准，同时能够有效利用固废降低制备成本。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种赤泥基水稳骨料，其原料包括或由以下成分组成：固废基硫铝酸盐胶凝材料20～30份、赤泥60～75份、垃圾灰渣10-15份，水胶比0.30-0.35。

本发明第二方面提供一种赤泥基水稳骨料的制备方法，具体为：

按照比例将固废基硫铝酸盐胶凝材料、赤泥、垃圾灰渣搅拌，再加水搅拌混合均匀，形成干硬性混合料，而后摊铺至模具中的适当位置，最后按设计成型参数干压成型为赤泥基水稳骨料。

本发明第三方面提供一种上述的赤泥基水稳骨料在道路工程中的应用。

本发明的一个或多个实施方式至少具有以下有益效果：