一种改性磷石膏路基材料制造技术

本发明专利技术涉及道路工程技术领域，特别公开了一种改性磷石膏路基材料。该改性磷石膏路基材料，其特征为，由磷石膏、砂石/粘土、粉煤灰、生石灰/电石渣为原料，按照一定的重量陪比混合后添加固化剂制成。本发明专利技术施工方法简单，可以满足道路路基强度与回弹模量要求，有效减少磷石膏对耕地的占用，降低磷石膏对环境的破坏，同时降低道路路基差异沉降、提高路面使用寿命，适于在缺乏填土地区和磷石膏产量较高地区广泛应用。

A modified phosphogypsum roadbed material

The invention relates to the technical field of road engineering, in particular to a modified phosphogypsum roadbed material. The modified phosphogypsum subgrade material is characterized in that phosphogypsum, sand stone/clay, fly ash, quicklime/calcium carbide slag are used as raw materials and mixed with curing agent according to a certain weight ratio. The construction method of the invention is simple, and can meet the requirements of the strength and resilience modulus of the road subgrade, effectively reduce the occupation of the cultivated land by phosphogypsum, reduce the damage of phosphogypsum to the environment, reduce the differential settlement of the road subgrade, and improve the service life of the road surface. The method is suitable for wide application in areas lacking of fill land and areas with high phosphogypsum production.

【技术实现步骤摘要】
一种改性磷石膏路基材料（一）
本专利技术涉及道路工程
，特别涉及一种改性磷石膏路基材料。（二）
技术介绍
磷石膏是湿法生产磷酸过程中产生的一种工业副产物，据报道，每生产1吨磷酸要排出4-5吨的磷石膏，而目前世界上磷石膏年排量约为11000-13000万吨，其中只有少量得到了利用，日本、澳大利亚等一些国家由于土地资源紧张、缺乏天然石膏等，发展了很多磷石膏循环再利用的技术，磷石膏的利用率很高。在我国，随着化学工业的发展，磷石膏的排放量在不断地增加，但是回收利用率偏低，不足20%，导致磷化工厂周围的磷石膏堆积如山，不仅占用了大量的土地资源，而且对生态环境也造成严重影响。如果将磷石膏就近用于当地公路建设，不仅可以解决磷化工企业肥料的再利用问题，还可解决当地公路建设中的筑路材料需求，对企业发展、社会发展、生态环境保护都有着重要的意义。利用磷石膏做路基填料，国内外均做过一些尝试，如美国弗罗里达大学和迈阿密大学在研究中发现，含黏土砂和磷石膏的混合物是良好的筑路材料。在国内，唐庆黔等就磷石膏应用于路基路面工程的可行性、力学性能进行了研究，在试验路堤施工中发现磷石膏对水敏感，未碾压的磷石膏遇雨水饱和后性能类似弹簧图无法压实，因此施工中必须严格控制含水率；沈卫国等研制出一种粉煤灰磷石膏路面基层材料，该材料较普通二灰（石灰-粉煤灰）类材料的早期强度由大幅度提高，但水稳性能却达不到所需要求，因而无法推广应用。（三）
技术实现思路
本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种施工简单、工程质量好、道路使用寿命长的改性磷石膏路基材料。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种改性磷石膏路基材料，其特征为，由以下重量份数的原料混合后添加固化剂制成：磷石膏15-40份、砂石/粘土15-40份、粉煤灰5-8份、生石灰/电石渣2-3份；上述原料混合为基材，每1立方米基材中混合添加300-500g固化剂。本专利技术以磷石膏和砂石/粘土为主要原料，利用粉煤灰、生石灰/电石渣的火山灰反应，将原料混合，提高混合原料的早期强度，在添加固化剂，实现混合原料的凝胶作用，降低原料的孔隙率，有利于外界水的渗入，保证良好的施工强度。本专利技术的更优技术方案为：所述固化剂为氢氧化钾水溶液、十二烷基磺酸钙水溶液和木质素磺酸钙水溶液中的一种或多种；优选的是，固化剂为质量浓度为0.4-0.6%的氢氧化钾水溶液、4-6%的十二烷基磺酸钙水溶液和4-6%的木质素磺酸钙水溶液中的一种或多种。固化剂的添加量相对较少，但是作用巨大，有效增强混合原料内颗粒间的连接力，提高胶凝作用，增强填料的稳定性。各原料的优选重量配比为：磷石膏30份、砂石/粘土30份、粉煤灰6份、生石灰/电石渣2.5份。本专利技术的产品混合后作为道路基材材料直接应用，通过静压施工、夯实，测试现场路基压实度高，满足路基施工要求。本专利技术施工方法简单，可以满足道路路基强度与回弹模量要求，有效减少磷石膏对耕地的占用，降低磷石膏对环境的破坏，同时降低道路路基差异沉降、提高路面使用寿命，适于在缺乏填土地区和磷石膏产量较高地区广泛应用。（四）具体实施方式实施例1：以磷石膏15t、砂石/粘土15t、粉煤灰5t、生石灰2t为原料，经充分混合搅拌，得到基材；在施工之前，往基材中添加固化剂，混合均匀，固化剂的添加量为每1立方米基材中混合添加300g。固化剂为质量浓度为0.4-0.6%的氢氧化钾水溶液。将添加固化剂的基材作为路基原料，直接施工使用。实施例2：以磷石膏40t、粘土40t、粉煤灰8t、电石渣3t为原料，经充分混合搅拌，得到基材；在施工之前，往基材中添加固化剂，混合均匀，固化剂的添加量为每1立方米基材中混合添加500g。固化剂为质量浓度为4-6%的十二烷基磺酸钙水溶液和4-6%的木质素磺酸钙水溶液中的混合物。将添加固化剂的基材作为路基原料，直接施工使用。实施例3：以磷石膏30t、砂石30t、粉煤灰6t、电石渣2.5t为原料，经充分混合搅拌，得到基材；在施工之前，往基材中添加固化剂，混合均匀，固化剂的添加量为每1立方米基材中混合添加400g。固化剂为质量浓度为4-6%的十二烷基磺酸钙水溶液。将添加固化剂的基材作为路基原料，直接施工使用。对上述实施例得到的路基原料进行检测，其满足国家放射性活度要求。以上述路基原料为样品施工，采用标准重型击实，分三层，每层98击，试验结果如下所示：对上述实施例1-3得到的路基原料做承载比（CBR）试验（时间尺寸）：标准重型击实成型，泡水96h，测膨胀量，并做贯入试验，结果如下：（1）试件膨胀量（2）承载比CBR值测试JTJ033-95《公路路基施工技术规范》表5.1.5对路基填料强度要求如下表所示：由上表对比可知，本专利技术的路基材料膨胀量很小，水稳定性好，强度满足JTJ033-95《公路路基施工技术规范》上路床对路基填料CBR≥8%的要求，可以作为路基填料。在实验中，按最大干密度和最佳含水量静压成型实验，做贯入实验CBR达到65%，远高于击实成型试件CBR值。课件，振动载荷对磷石膏的扰动很大，施工时应尽量采用静压压实。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性磷石膏路基材料，其特征为，由以下重量份数的原料混合后添加固化剂制成：磷石膏15‑40份、砂石/粘土15‑40份、粉煤灰5‑8份、生石灰/电石渣2‑3份；上述原料混合为基材，每1立方米基材中混合添加300‑500g固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种改性磷石膏路基材料，其特征为，由以下重量份数的原料混合后添加固化剂制成：磷石膏15-40份、砂石/粘土15-40份、粉煤灰5-8份、生石灰/电石渣2-3份；上述原料混合为基材，每1立方米基材中混合添加300-500g固化剂。2.根据权利要求1所述的改性磷石膏路基材料，其特征在于：所述固化剂为氢氧化钾水溶液、十二烷基磺酸钙水溶液和木质素磺酸钙水溶液中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓春，王歆海，王强，苏孟梓，苏华婷，杜昕润，杜昕宇，马东明，苏同兴，
申请(专利权)人：王晓春，
类型：发明
国别省市：四川,51