一种环保型凝固剂、铺路材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及交通工程技术领域，尤其是涉及一种环保型凝固剂、铺路材料及其制备方法，其中，环保型凝固剂包括以下重量份数的原材料：氯化钠0.04

【技术实现步骤摘要】
一种环保型凝固剂、铺路材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及交通工程
，尤其是涉及一种环保型凝固剂、铺路材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国民经济的不断发展，市政工程和建筑施工已成为国民基础建设的重要组成部分，其规模和要求也在不断的向高标准高要求方向发展，而铺路工程则是市政、建筑工程建设的重点对象，发展优质的铺路材料是铺路工程能否稳定、良好前进的重要因素。然而，现有的铺路材料由于配方结构存在的不合理，具有养护周期长、抗冻溶性差、强度低等诸多缺点，而且存在一定程度的二次污染问题。
[0003]工业废渣是我国排放量最大的固体废弃物。据不完全统计，我国产生的大宗工业固体废弃物118亿吨，总堆存量约190亿吨，仅尾矿占地堆放面积达1300万亩。2018年，200个大、中城市的一般工业固体废物产生量达15.5亿吨，综合利用量为8.6亿吨，处置量为3.9亿吨，贮存量为8.1亿吨，倾倒丢弃量为4.6万吨，由此可见，一般工业固体废物综合利用量占利用处置总量的41.7％，处置和贮存分别占比18.9％和39.3％。
[0004]在可预见的将来，工业废渣产生量、排放量将会长期巨大，并且随着经济建设的持续发展呈现出逐年递增趋势。由于工业废渣不能自然降解，其长期堆存不仅占用大量土地，而且对土壤、河流、植被、大气造成了严重的环境污染和生态危害。此外，大量的采矿废石、尾矿等长期堆存的工业有害废渣不仅毁坏了大片的农田和森林，而且经过雨雪淋溶，可溶成分富集，有害物质随水流淌，污染水源，并向地表深层迁移扩散，使堆场附近的土质酸化、碱化、硬化，甚至发生重金属型严重污染，对当地人民群众身体健康和经济社会发展造成了极大的威胁。
[0005]因此，固体废弃物综合利用仍然是处理一般工业固体废物的主要途径。而如何利用环保凝固剂或固化剂提高固体废物的强度、密实度、回弹模量、压弯值、CBR、剪切强度等性能，以压实铺路，延长道路的使用寿命，节省了工程维修成本，是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一目的在于提供一种环保型凝固剂，该凝固剂可使混合料生成稳定的综合体结构；
[0007]本专利技术的第二目的在于提供一种铺路材料，旨在缩短道路养护周期。
[0008]本专利技术提供的一种环保型凝固剂，包括以下重量份数的原材料：
[0009]氯化钠0.04
‑
0.07份、聚丙烯酰胺0.04
‑
0.07份、柠檬酸0.04
‑
0.07份和氟硅酸钠0.04
‑
0.07份。
[0010]本专利技术的环保型凝固剂主要由氯化钠、聚丙烯酰胺、柠檬酸和氟硅酸钠组成，其中，氯化钠易溶于水，做为反应稳定剂；聚丙烯酰胺结构单元中含有酰胺基、易形成氢键、使
其具有良好的水溶性和很高的化学活性，易通过接枝或交联得到支链或网状结构的多种改性物；柠檬酸提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂；氟硅酸钠水溶液呈中性，做为凝固剂和粘着剂。上述四种化学物质混合后，可激发及催化各类大宗工业固体废物的活性物质、电解质和表面活性，进而平衡原料颗粒表面的电荷，减薄双电层的厚度，加强混合料化学反应和物理反应的过程，使混合料生成稳定的综合体结构，提高结构表层的水稳定性和强度。
[0011]进一步，包括以下重量份数的原材料：
[0012]氯化钠0.05
‑
0.06份、聚丙烯酰胺0.05
‑
0.06份、柠檬酸0.05
‑
0.06份和氟硅酸钠0.05
‑
0.06份。
[0013]本专利技术还公开了一种铺路材料，包括固废、水泥、填充助剂、水和上述的凝固剂；
[0014]其中，所述固废、所述水泥、所述填充助剂、所述水和所述凝固剂的质量比为(80
‑
90)：(5
‑
15)：(1
‑
3)：(20
‑
40)：(0.1
‑
0.3)。
[0015]本专利技术以固体废弃物为原料，拌和上述的环保凝固剂生产路基和路面材料，且固废、水泥、填充助剂、水和凝固剂的质量比为(80
‑
90)：(5
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15)：(1
‑
3)：(20
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40)：(0.1
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0.3)。其中，环保凝固剂可激发及催化各类大宗工业固体废物的活性物质、电解质和表面活性，进而平衡原料颗粒表面的电荷，减薄双电层的厚度，加强混合料化学反应和物理反应的过程，使混合料生成稳定的综合体结构，提高结构表层的水稳定性和强度，固体废弃物的强度、密实度、回弹模量、压弯值、CBR、剪切强度等性能都能得到很大的提高，将其作为路基或路面材料，路基可用于三级以上等级公路，路面可用于运动场、公园、乡村道路、护坡、挡土墙、河床等处，可延长道路的使用寿命，节省工程维修成本。此外，还可生产建筑用砌块、透水砖等，上述产品可广泛应用于市政、园林、道路、房建、海绵城市建设、河道水域治理等多种用途。而一顿固废仅需掺1
‑
3公斤凝固剂，即1
‑3‰
，制砖需加5
‑
8％的水泥，修路需加5
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15％的水泥，成型或碾压后混合料即可达到预定强度和性能。综上，该铺路材料具有高性能、低参量、环保、适应性强等特点，其中，高性能、低参量是指该产品能激发、催化固废的活性；环保指其溶于水后无色无味；而适应性强指其可适用于各种固废，如煤矸石、粉煤灰、炉渣、渣土、污泥、陶粒、钢渣、镍渣、赤泥、建筑垃圾、化工污泥、脱硫石膏、生活垃圾焚烧渣、山皮土、工程土等。
[0016]进一步，所述固废为铁尾矿渣、金矿尾矿渣、赤泥、煤矸石、河道淤泥或建筑固体废弃物中的任意一种或多种。
[0017]本专利技术中的固废优选铁尾矿渣、金矿尾矿渣、赤泥、煤矸石、河道淤泥或建筑固体废弃物中的任意一种或多种，此外，固废还可选用沙土、钢渣、陶粒、玻璃粉等材料，其中，建筑固体废弃物指建筑拆除的混凝土废渣、砖墙废渣及装修瓷砖抹灰等废渣。
[0018]进一步，所述填充助剂为粉煤灰、火山灰或硅灰中的任意一种或多种。
[0019]本专利技术的填充助剂优选粉煤灰、火山灰或硅灰中的任意一种或多种，这是因为粉煤灰、火山灰及硅灰这些材料的粒径很小，基本上为纳米级别的，可以填充压缩后固体废弃物中间的微小空隙，使路面更加密实，强度更高。此外，粉煤灰类似水泥，遇水后会产生一定的强度，可进一步提高路面的抗压强度。
[0020]进一步，包括以下重量份数的原材料：
[0021]固废85
‑
90份、氯化钠0.04
‑
0.06份、聚丙烯酰胺0.05
‑
0.07份、氟硅酸钠0.03
‑
0.05
份、柠檬酸0.04
‑
0.06份、水泥8
‑
15份、填充助剂1
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铺路材料，其特征在于，包括固废、水泥、填充助剂、水和凝固剂；其中，所述固废、所述水泥、所述填充助剂、所述水和所述凝固剂的质量比为(80
‑
90)：(5
‑
15)：(1
‑
3)：(20
‑
40)：(0.1
‑
0.3)；所述凝固剂包括以下重量份数的原材料：氯化钠0.04
‑
0.07份、聚丙烯酰胺0.04
‑
0.07份、柠檬酸0.04
‑
0.07份和氟硅酸钠0.04
‑
0.07份；所述填充助剂为粉煤灰、火山灰或硅灰中的任意一种或多种。2.根据权利要求1所述的铺路材料，其特征在于，所述固废为铁尾矿渣、金矿尾矿渣、赤泥、煤矸石、河道淤泥或建筑固体废弃物中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的铺路材料，其特征在于，包括以下重量份数的原材料：固废85
‑
90份、氯化钠0.04
‑
0.06份、聚丙烯酰胺0.05
‑
0.07份、氟硅酸钠0.03
‑
0.05份、柠檬酸0.04
‑
0.06份、水泥8

【专利技术属性】
技术研发人员：卢琳，叶俊锋，
申请(专利权)人：商丘煜森环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：