[发明专利]一种用建筑垃圾复合电炉渣的道路铺筑材料及其制备方法

摘要

本发明公开了用建筑垃圾复合电炉渣制得的道路铺筑材料及其制备方法，基于该道路铺筑材料的总重量计，包含2‑18重量％由磷渣制得的具有活性的微粉，25‑40重量％电炉渣，40‑60重量％从建筑垃圾中分离得到的泥土材料，和0.02‑0.06重量％激发剂。本发明的道路铺筑材料在满足道路指标要求的同时，使建筑垃圾得到充分利用。

主权项

1.一种道路铺筑材料的制备方法，该方法包括以下步骤：将10‑18重量％由磷渣制得的具有活性的微粉，25‑30重量％电炉渣，50‑60重量％从建筑垃圾中分离得到的泥土材料，0.03‑0.05重量％激发剂，1‑5重量％来自建筑垃圾的改性和增强的木材纤维材料，和0.05‑2重量％的混凝土外加剂混合均匀，其混合顺序如下：(1)将10‑18重量％由磷渣制得的具有活性的微粉、25‑30重量％电炉渣和0.03‑0.05重量％激发剂混合，充分搅拌至均匀；(2)将步骤(1)得到的混合物与1‑5重量％来自建筑垃圾的改性和增强的木材纤维材料和0.05‑2重量％的外加剂混合；和(3)将步骤(2)得到的混合物与50‑60重量％从建筑垃圾中分离得到的泥土材料混合，充分搅拌至均匀；所述电炉渣为经过处理的电炉渣，其中游离氧化钙的含量低于1重量％，所述处理过程如下：(1)使电炉渣熔渣落下，向落下的熔渣中注射高压气体，将熔渣分离为细小微滴，所述高压气体为用氮气、氩气和/或氦气，然后用周围的空气将细小微滴淬火，电炉渣的质量流量/注射高压气体的质量流量(g/s)的比率为0.6‑1.2，冷却后的电炉渣的平均尺寸在1mm‑4mm；(2)将电炉渣研磨，直至比表面积大于1500m2/kg；和(3)将研磨后的电炉渣在500‑1000℃的温度下煅烧6‑36小时，然后在自然条件下冷却至室温；(4)将所述步骤(3)得到的煅烧后的电炉渣在含硅盐和/或含铝盐的水溶液中浸泡5天以上，所述含硅盐或含铝盐的溶液是(NH4)2SiO3和NH4[Al(OH)4]二者的总计20‑50重量％的水溶液；其中该道路铺筑材料不包含水泥、沥青或水泥混凝土；其中所述具有活性的微粉通过将磷渣粉碎、研磨获得；其中所述具有活性的微粉的比表面积为1500‑1800m2/kg；所述泥土材料是从建筑垃圾中分离出来的土及土类杂质；磷渣的研磨在研磨介质存在下进行，所述研磨介质为硅酸锆球和钇稳定氧化锆球的以4∶1～6∶1重量比的混合介质；在道路铺筑材料中，激发剂为复合激发剂，所述复合激发剂为碱类激发剂A和盐类激发剂B的组合物，激发剂A与B的重量比为2∶1‑6∶1；碱类激发剂A为基于碱类激发剂A的总重量计20‑30重量％Ca(OH)2、10‑20重量％NaOH、20‑40重量％Na2CO3和20‑30重量％Na2SiO3·9H2O的混合物；盐类激发剂B为基于盐类激发剂B的总重量计20‑40重量％Na2SO4、20‑30重量％CaSO4·2H2O、10‑20重量％CaCl2和20‑30重量％CaSO4的混合物；所述道路铺筑材料还包含1‑5重量％来自建筑垃圾的改性和增强的木材纤维材料，其中所述改性和增强的木材纤维材料通过如下方法制得：(1)将建筑垃圾中的废木材短切成最大直径为0.5‑2cm的片段材料；(2)将短切的片段材料置于搅拌罐内，加入表面改性剂的水溶液，搅匀，片段材料与表面改性剂的质量比为200∶1‑500∶1，所述表面改性剂为聚乙烯聚吡咯烷酮，溶液中聚乙烯聚吡咯烷酮的浓度为20‑30重量％；(3)向表面改性后的片段材料中加入聚乙烯粉末、聚丙烯粉末或其混合物，混合均匀，使片段材料的表面附着聚乙烯粉末、聚丙烯粉末或其混合物，所述片段材料与聚乙烯、聚丙烯或其混合物的质量比为10∶1‑100∶1；(4)将步骤(3)得到的混合料在130‑170℃的条件下热处理30‑60分钟，冷却至室温后得到改性和增强的木材纤维材料；所述道路铺筑材料中还包含0.05‑2重量％的混凝土外加剂；混凝土外加剂是通过使如下单体(I)和单体(II)共聚获得的共聚物：(I)其中R1为C1‑C6的烷基，R2为C2‑C6的烷氧基，n为2‑10的整数；和(II)α，β‑不饱和羧酸或其盐；其中单体(I)和(II)的重量比为50‑95∶5‑50，所述共聚物的重均分子量为500‑2000；在所述结构中，重复乙氧基单元的存在进一步增强了铺筑混凝土的减水性能；所述α，β‑不饱和羧酸具有如下化学结构式：