一种地聚物路面基层材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，具体涉及一种地聚物路面基层材料及其制备方法和应用。本发明专利技术通过将渣土进行煅烧处理，渣土中所含高岭石可脱去结构层间羟基，成为无定形相晶体

【技术实现步骤摘要】
一种地聚物路面基层材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种地聚物路面基层材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]工程渣土是矿产开采、地基施工、地下空间开挖等工程建设中所产生的泥土(含砂石)。随着城市建设速度的不断加快，工程渣土的产量逐年巨幅增长，工程渣土的资源化利用是当今社会可持续发展的迫切需求。
[0003]目前，工程渣土主要以露天堆放或简易填埋形式处置，不仅占用耕地、污染环境，还存在非常大的安全隐患。工程渣土现有的回收方式主要是分离出其中的砂石，作为骨料再利用，而泥浆的部分则外弃填埋，资源化利用率极低，造成了严重的资源浪费。而且，渣土中的石英为化学惰性物质无活性，高岭石晶体结构较稳定，化学反应活性低，不利于和碱激发剂发生反应生成凝胶，这样的渣土直接用作路基填料相当于简易堆积、填埋，渣土颗粒间无粘结，导致路基填料强度低，不能满足道路工程对强度的要求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种地聚物路面基层材料及其制备方法和应用，本专利技术制备的地聚物路面基层材料以煅烧渣土为原料，具有良好的抗折强度和抗压强度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种地聚物路面基层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将煅烧渣土、未煅烧渣土和碱激发剂混合，进行聚合反应，得到地聚物路面基层材料；
[0008]所述碱激发剂包括水、氢氧化钠和水玻璃。r/>[0009]优选的，所述碱激发剂中氢氧化钠、水玻璃和水的质量比为(0.02～0.2)﹕(0.28～1.98)﹕(0.08～1.24)，所述煅烧渣土、未煅烧渣土和碱激发剂的质量比为1﹕(0～4)﹕(0.45～3.05)。
[0010]优选的，所述煅烧渣土的制备方法包括以下步骤：
[0011]将渣土依次进行破碎、干燥、研磨和煅烧，得到煅烧渣土。
[0012]优选的，所述渣土中高岭石的含量≥30wt.％。
[0013]在本专利技术中，所述研磨后所得渣土的粒径<0.3mm。
[0014]优选的，所述煅烧的温度为750～850℃，所述煅烧的时间为2～4h。
[0015]优选的，升温至所述煅烧的温度的升温速率为8～11℃/min。
[0016]优选的，所述碱激发剂中水玻璃的模数为0.75～1.75。
[0017]本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的地聚物路面基层材料。
[0018]本专利技术还提供了上述技术方案所述地聚物路面基层材料在路面建筑方面的应用。
[0019]本专利技术提供了一种地聚物路面基层材料的制备方法，包括以下步骤：将煅烧渣土、未煅烧渣土和碱激发剂混合，进行聚合反应，得到地聚物路面基层材料；所述碱激发剂包括水、氢氧化钠和水玻璃。本专利技术以煅烧渣土为原料之一，经过煅烧后的渣土中所含高岭石脱去了结构层间羟基，成为无定形相晶体
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偏高岭石，偏高岭石中的活性硅铝物质可与碱激发剂发生“解聚
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缩聚”反应，生成凝胶材料，粘结不参与化学反应的成分石英等，粘结硬化来提高地聚物路面基层材料的强度，尤其是抗压强度和抗折强度。实验结果表明，本专利技术制备得到的地聚物路面基层材料的抗折强度达到7.25MPa，抗压强度达到48.58MPa。
[0020]此外，虽然煅烧渣土可以提高渣土的反应活性，但是煅烧成本高，因此综合考虑力学强度和生产成本，将煅烧渣土和未煅烧渣土共同使用既能满足强度要求，又能节约成本。本专利技术通过煅烧提高渣土的反应活性，再利用碱激发技术，将煅烧渣土和未煅烧渣土共同制备成具有优越力学性能的地聚物，能满足道路工程对路面材料强度的要求，使渣土可以作为路面基层或底基层材料来进行回收利用。本专利技术充分发挥渣土的资源价值，合理利用大量的渣土，使之广泛应用于道路工程，可使渣土得到充分回收利用，且能源消耗低、环境污染小。
附图说明
[0021]图1为采用未煅烧渣土所制备的试件图。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供了一种地聚物路面基层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023]将煅烧渣土、未煅烧渣土和碱激发剂混合，进行聚合反应，得到地聚物路面基层材料；
[0024]所述碱激发剂包括水、氢氧化钠和水玻璃。
[0025]如无特殊说明，本专利技术对所用制备原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
[0026]本专利技术将煅烧渣土、未煅烧渣土和碱激发剂混合，进行聚合反应，得到地聚物路面基层材料。
[0027]本专利技术优选将水、氢氧化钠和水玻璃进行混合，得到碱激发剂。
[0028]在本专利技术中，所述氢氧化钠、水玻璃和水的质量比优选为(0.02～0.2)﹕(0.28～1.98)﹕(0.08～1.24)，更优选为(0.04～0.1)﹕(0.28～1.41)﹕(0.13～1.24)。
[0029]在本专利技术中，所述水、氢氧化钠和水玻璃的混合过程优选为将水倒入固体氢氧化钠中，边倒边搅拌直至氢氧化钠完全溶解，得到氢氧化钠水溶液；然后将氢氧化钠水溶液倒入水玻璃中，搅拌并冷却至室温，得到碱激发剂。本专利技术对所述搅拌的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的搅拌过程即可。
[0030]在本专利技术中，所述氢氧化钠的纯度优选为≥99.9％，所述水玻璃的模数优选为2.25。本专利技术采用氢氧化钠调整碱激发剂中水玻璃的模数。
[0031]在本专利技术中，所述碱激发剂中水玻璃的模数优选为0.75～1.75，更优选为1～1.5。
[0032]本专利技术中，碱激发剂中水玻璃模数会影响地聚物的凝结时间，从而影响地聚物的强度，在本专利技术提供的碱激发剂中水玻璃模数范围内，地聚物路面基层材料具有优异的抗
折强度和抗压强度。
[0033]得到碱激发剂后，本专利技术将煅烧渣土、未煅烧渣土和碱激发剂混合，进行聚合反应，得到地聚物路面基层材料。
[0034]在本专利技术中，所述煅烧渣土、未煅烧渣土和碱激发剂的质量比优选为1﹕(0～4)﹕(0.45～3.05)，更优选为1﹕(0～1.5)﹕(0.45～2.86)。
[0035]本专利技术对所述煅烧渣土、未煅烧渣土和碱激发剂的混合过程没有特殊限定，按照《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法GB/T1346
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2011》的规定进行即可。实施例中第二混合的过程具体为用水泥净浆搅拌机搅拌，首先将搅拌锅和搅拌叶用湿布擦拭，然后把搅拌锅放在固定架上，加入混合均匀的煅烧渣土与未煅烧渣土，上升至固定位置后开动搅拌机，低速搅拌120s，在5s～10s内将配制好的碱激发剂倒入搅拌锅；停止搅拌15s，将叶片和锅壁上的碱渣土刮入锅中间，高速搅拌120s后停机。本专利技术对所述搅拌的速度没有特殊限定，采用本领域熟知的搅拌速度即可。
[0036]在本专利技术中，所述煅烧渣土的制备方法优选包括以下步骤：
[0037]将渣土依次进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地聚物路面基层材料的制备方法，包括以下步骤：将煅烧渣土、未煅烧渣土和碱激发剂混合，进行聚合反应，得到地聚物路面基层材料；所述碱激发剂包括水、氢氧化钠和水玻璃。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱激发剂中氢氧化钠、水玻璃和水的质量比为(0.02～0.2)﹕(0.28～1.98)﹕(0.08～1.24)，所述煅烧渣土、未煅烧渣土和碱激发剂的质量比为1﹕(0～4)﹕(0.45～3.05)。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧渣土的制备方法包括以下步骤：将渣土依次进行破碎、干燥、研磨和煅烧，得到煅烧渣土。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：周傲，郭恒珲，刘铁军，邹笃建，魏慧男，王倩倩，
申请(专利权)人：中科广州环保建材科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：