一种寒区路基防冻填料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种寒区路基防冻填料及制备方法，所述寒区路基防冻填料，包括造壳燃煤废渣、粉煤灰、粗集料、细集料、水泥、固化剂和聚氨酯类外加剂。燃煤废渣经过缩水甘油酯类环氧树脂造壳后，表面包裹一层环氧树脂薄壳，提高燃煤废渣强度和抗冻能力。造壳后废渣与粉煤灰、粗集料、细集料、水泥、固化剂和聚氨酯类外加剂等混合制备成防冻填料，防冻填料具备良好的水分稳定性、防冻能力及强度等力学性能，可提高寒区路基结构的冻融耐久性。本发明专利技术实现一种以燃煤废渣为主要材料的路基填料，以环氧树脂造壳为主要技术的方案，解决寒区路基结构因填料稳定性及耐久性不足而导致力学性能劣化、冻胀融沉问题，实现寒区路基结构的冻害防控。实现寒区路基结构的冻害防控。实现寒区路基结构的冻害防控。

【技术实现步骤摘要】
一种寒区路基防冻填料及制备方法


[0001]本专利技术涉及路基材料
，尤其涉及一种寒区路基防冻填料及制备方法。

技术介绍

[0002]我国能源消耗巨大，火力发电以及北方地区冬季供暖需要大量燃烧煤炭，产生大量的燃煤废渣。目前，对于燃煤废渣的利用率较低，且处理较为困难，大多进行填埋处理，即占据土地，又造成环境污染。因为本专利实现一种以燃煤废渣为主要材料的路基材料，以环氧树脂造壳为主要技术的方案，解决路基材料在寒区的一系列缺点，实现一种寒区路基防冻填料以及其制备。
[0003]寒区路基结构受冻融作用及行车荷载的双重作用，填料在满足强度、刚度等参数的要求下，还应具备较好的冻融稳定性。对于水泥改良土、石灰改良土路基结构，往往在建设的初期性能表现良好，但经过多次冻融作用后其抗剪强度、弹性模量等参数将发生大幅劣化，严重影响道路的平顺性和安全性。燃煤废渣具有较好的冻融稳定性及保温隔热性，但其自身强度较低，单独采用燃煤废渣作为路基材料时，难以承受较大的行车荷载，极易发生路基不均匀沉降变形。
[0004]由于造壳材料缩水甘油酯类环氧树脂具有疏水性、隔水性和机械强度高、耐介质耐超低温性等优点，可以通过缩水甘油酯类环氧树脂造壳，使造壳后的燃煤废渣具有隔水性、保温性和隔水性等性能，提高燃煤废渣强度和抗冻能力，提高燃煤废渣作为路基材料的质量和耐久性等优势。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术要设计一种能够利用燃煤废渣实现保温隔水疏水性能的寒区路基防冻填料及制备方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种寒区路基防冻填料，包括造壳燃煤废渣、粉煤灰、粗集料、细集料、水泥、固化剂和聚氨酯类外加剂；
[0007]所述造壳燃煤废渣为经过缩水甘油酯类环氧树脂造壳之后的废渣，每100g造壳燃煤废渣中包括85g燃煤废渣和增强环氧树脂15g。
[0008]所述增强环氧树脂包括缩水甘油酯类环氧树脂和石英粉，混合比为4：1；
[0009]所述石英粉，以提高缩水甘油酯类环氧树脂收缩率。
[0010]每100g所述路基填料中含有造壳燃煤废渣30
‑
40g、粗集料15
‑
20g、细集料30
‑
35g、粉煤灰5
‑
10g、水泥5
‑
15g、聚氨酯类外加剂5
‑
8g、固化剂5
‑
8g。粗集料粒径为6
‑
12mm，细集料粒径为3
‑
8mm，废渣粒径为5
‑
9.5mm。
[0011]进一步地，所述固化剂为东南化工研究院研究的耐候性增韧酸酐固化剂，由甲基六氢苯酐增韧改性而得，分子结构中不存在双键，具有良好的耐候性。
[0012]作为优选，所述燃煤废渣前期经过筛选、破碎、清洗处理，粒径为5
‑
9.5mm。
[0013]一种寒区路基防冻填料的制备方法，包括以下步骤：
[0014]第一步：对燃煤废渣进行筛选、破碎、清洗处理，所得燃煤废渣粒径为5
‑
9.5mm；
[0015]第二步：对燃煤废渣烘干处理，含水量不得高于6％；
[0016]第三步：对缩水甘油酯类环氧树脂加入石英粉进行搅拌，得到增强环氧树脂；
[0017]第四步：造壳处理：称取燃煤废渣、增强环氧树脂进行混合，利用JS1000搅拌机拌合2min，再通过Φ3600mm圆盘造粒机造粒，得到造壳燃煤废渣；
[0018]第五步：将粗集料、细集料、水泥、粉煤灰、固化剂、聚氨酯类外加剂与造壳燃煤废渣混合，机械搅拌15min，得到防冻填料。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0020]1、本专利技术的防冻填料原料由经过缩水甘油酯类环氧树脂造壳燃料废渣、粗细集料、水泥、聚氨酯类外加剂和固化剂，实现了将燃煤废渣转化为路基材料，实现了废物利用的目的。
[0021]2、环氧树脂是一种高分子聚合物，具有优良的密封性、韧性、耐冲击性、稳定性能好，耐腐蚀，有很好的疏水性。根据环氧树脂特点，本专利技术的路基废渣填料原料中的燃煤废渣，通过缩水甘油酯类环氧树脂造壳，使燃煤废渣表面包裹一层环氧树脂薄壳，处理后的填料可提高燃煤废渣强度和防冻能力，可显著提高燃煤废渣作为路基材料的质量和耐久性，由于造壳材料缩水甘油酯类环氧树脂具有疏水性、隔水性和机械强度高、耐介质耐超低温性等优点，因此使通过环氧树脂造壳后的燃煤废渣具有隔水性、保温性和隔水性等性能，解决了寒区路基冻害问题。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术进行进一步地描述。
[0024]实施例1：一种寒区路基防冻填料，按重量计，有以下原料组成：
[0025]造壳后的废渣30g、粗集料20g、粉煤灰10g、细集料25g、水泥10g、固化剂5g、聚氨酯类外加剂5g
[0026]实施例2：一种寒区路基防冻填料，按重量计，有以下原料组成：造壳后的废渣35g、粗集料20g、粉煤灰10g、细集料25g、水泥10g、固化剂5g、聚氨酯类外加剂5g
[0027]实施例3：一种寒区路基防冻填料，按重量计，有以下原料组成：造壳后的废渣40g、粗集料20g、粉煤灰10g、细集料25g、、水泥10g、固化剂5g、聚氨酯类外加剂5g
[0028]实施例4：一种寒区路基防冻填料，按重量计，有以下原料组成：
[0029]造壳后的废渣30g、粗集料20g、粉煤灰10g、细集料25g、、水泥15g、固化剂5g、聚氨酯类外加剂5g
[0030]实施例5：一种寒区路基防冻填料，按重量计，有以下原料组成：
[0031]造壳后的废渣30g、粗集料20g、粉煤灰10g、细集料25g、、水泥20g、固化剂5g、聚氨酯类外加剂5g
[0032]对比例：用普通石料代替造壳后废渣，按重量计，有以下原料组成：造壳后的废渣40g、粗集料20g、粉煤灰10g、细集料25g、、水泥10g、固化剂5g、聚氨酯类外加剂5g
[0033]以上六个实施例的性能测试结果见下表：
[0034]测试项目劈裂抗拉强度7d无侧限耐压强度7d实施例10.32MPa3.1MPa实施例20.38MPa4.4MPa实施例30.42MPa5.5MPa实施例40.36MPa3.9MPa实施例50.37MPa4.2MPa对比例0.20MPa2.9MPa
[0035]由实施例1、2、3可以得出结论，实施例的劈裂抗拉强度和无侧限耐压强度随着造壳后的废渣含量增加而增大，当造壳后的废渣含量增加5g时，劈裂抗拉强度增加0.4
‑
0.6MPa；无侧限耐压强度增加1.1
‑
1.3MPa，说明此路基材料使用的造壳方法可以提高抗拉强度和无侧限耐压强度；
[0036]由实施例1、4、5可以得出结论本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种寒区路基防冻填料，其特征在于：包括造壳燃煤废渣、粉煤灰、粗集料、细集料、水泥、固化剂和聚氨酯类外加剂；所述造壳燃煤废渣为经过缩水甘油酯类环氧树脂造壳之后的废渣，每100g造壳燃煤废渣中包括85g燃煤废渣和增强环氧树脂15g；所述增强环氧树脂包括缩水甘油酯类环氧树脂和石英粉，混合比为4：1；所述石英粉，以提高缩水甘油酯类环氧树脂收缩率；每100g所述防冻填料中含有造壳燃煤废渣30
‑
40g、粗集料15
‑
20g、细集料30
‑
35g、粉煤灰5
‑
10g、水泥5
‑
15g、聚氨酯类外加剂5
‑
8g、固化剂5
‑
8g；粗集料粒径为6
‑
12mm，细集料粒径为3
‑
8mm，废渣粒径为5
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【专利技术属性】
技术研发人员：任昆，于泽宁，石孟奇，王海涛，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：