一种钢渣水稳基层材料制造技术

本发明专利技术提供了一种钢渣水稳基层材料，其组分包括钢渣、水泥、水和外加剂，其中：所述钢渣、水泥和水的重量配比为100：4-6：4-6，所述外加剂为所述水泥重量的0.6-6%。本发明专利技术是以级配钢渣替代碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。该种基层强度高，并且强度随龄期增加很快结成板体，因而具有较高的强度，透水性和抗冻性，可用于道路基层施工。

【技术实现步骤摘要】
一种钢渣水稳基层材料
本专利技术属于新型建筑材料领域，具体涉及一种钢渣水稳基层材料。技术背景水稳基层(水泥稳定基层)具有良好的力学性能和板体性，其初期强度高并且强度随龄期增长，其力学强度还可视工程需要进行调整。其特点是强度高、水稳性好、抗冻性好、耐冲刷、温缩性和干缩性较小，是一种优良的路面基层材料。因此，被广泛地应用于城市道路的路面结构中，主要承接面层与碎石基层，起到保护道路的使用功能，延长使用寿命的作用。目前，国内水稳基层主要指碎石水稳基层，该基层为半刚性材料基层，可以用作高速公路、一级公路以及城市主干路和快速路的基层，它是浙青面层的下承层，是连接浙青面层与路基的纽带，是车辆荷载的主要承担者，其主要承担浙青面层传递而来的行车垂直荷载， 并将荷载均勻地分散在路基中。然而，水泥稳定碎石料也有其与生俱来的缺点主要是脆性大，从而导致对温度和湿度的敏感性强，易因温度变化和湿度变化产生裂缝并反射到路面，导致路面强度和使用性能大大降低，产生裂缝。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型钢渣道路水稳基层工程材料，旨在提高水稳基层力学性能、透水性能、开拓钢渣利用新途径。本专利技术是这样实现的新型道路钢渣水稳基层工程材料是利用钢渣集料替代碎石用作骨料，与一定数量的胶凝材混合搅拌，通过嵌挤原理摊铺压实而形成的建筑材料。本专利技术中的钢渣替代碎石用作骨料不是简单替代，而是通过级配研究形成具有一定孔隙率的碾压性水稳材料。主要利用钢渣潜在表面活性和微观多孔形态所具有的特性，提高水稳基层板体性，透水性。并且利用钢渣因含有微量游离氧化钙，游离氧化镁，而具有微膨胀性，用于水稳基层材料可产生收缩补偿，均衡基层应力，避免裂缝产生，降低水稳基层裂缝产生的可能性。本专利技术采用以下技术方案一种钢渣水稳基层材料，其组分包括钢渣、水泥、水和外加剂，其中所述钢渣、水泥和水的重量配比为100 4-6 4-6所述外加剂为所述水泥重量的0.6-6%。所述钢渣选用15-20mm、5-15mm、3-5mm、0. 5-3mm四种粒径规格，级配为15-20mm 20-35wt% 5-15mm 30-40wt% 3-5mm 10_25wt% 0. 5-3mm 15-25wt%。较佳的，所述钢渣中f-CaO (游离氧化钙)含量< 5wt%，f_MgO (游离氧化镁)含量< 5wt%，S03含量< lwt%，且符合JGJ 52-2006《混凝土用砂、石质量及检验方法标准》 要求。优选的，所述钢渣中f-CaO的含量为大于等于2. 0wt%且小于5wt%，f-MgO的含量为大于等于1.5wt%且小于5wt%。钢渣中因含有微量游离氧化钙，游离氧化镁，而具有微膨胀性，因此，将其用于水稳基层材料可产生收缩补偿，均衡基层应力，可避免裂缝产生。 经大量试验发现，如果钢渣中含有的f-CaO和f-MgO含量大于5wt%，则制作的透水钢渣水稳基层产生“鼓包”破损现象，主要因f-CaO和f-MgO水化反应产生的膨胀力过大造成；如果钢渣中f-CaO含量小于2. Owt%, f-MgO含量小于1. 5wt%，则经过一段时间的观察发现， 制作的透水钢渣水稳基层产生裂缝，主要因为f-CaO和f-MgO水化反应产生的膨胀不足以抵消因温度和湿度影响产生的裂缝。较佳的，所述水泥为32. 5普通硅酸盐水泥。较佳的，所述外加剂为高效缓凝阻裂剂，例如有机磺酸盐HNF-6系外加剂。本专利技术采用钢渣替代碎石用作骨料，通过级配研究形成具有一定孔隙率的碾压性水稳材料。具体分析1、相比表面光滑的石材而言，钢渣的表面活性利于与水泥的粘接，微观多孔状形态也使得骨料与水泥等粘结剂产生更好的粘结性，较普通碎石水稳基层具有更好的板体性；2、钢渣的微观多孔形态可提高水稳基层透水性能，避免水分阻隔在水稳上层， 造成面层因车辆行驶而造成破坏，延长道路使用寿命。本专利技术的有益效果是经济效益①新型道路钢渣水稳基层具有一定的透水性能，可以作为“雨水渗透计划”的基层解决方案。通过此基层，雨水可迅速渗入地下，防止面层与基层因雨水浸泡而加速道路损坏，提高道路使用寿命，增加经济效益；②新型道路钢渣水稳基层利用钢渣替代砂石，降低水稳基层材料成本，使得该水稳基层材料更具有价格优势和经济效益。社会效益①与传统的碎石水稳基层相比，新型道路钢渣水稳基层具有显著的透水性能，有效改善透水道路的水循环功能，具有吸音、抑制城市热岛效应的作用，促进生态循环；②新型道路钢渣水稳基层工程材料是环保产品，不但避免天然资源的开采利用， 而且提高钢渣废弃资源的高附加值利用，一举两得；③钢渣用于水稳基层替代石子等天然资源是是一种低能耗的体现。生产细骨料所耗能量较生产粗骨料消耗能量要高，因此“无砂石”水稳基层工程材料是一种低耗产品。具体实施方式下面结合实施例进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术的范围。实施例1-3表1材料实例配方(材料重量比)权利要求1.一种钢渣水稳基层材料，其组分包括钢渣、水泥、水和外加剂，其中所述钢渣、水泥和水的重量配比为100 4-6 4-6，所述外加剂为所述水泥重量的0.6-6%。2.如权利要求1所述的钢渣水稳基层材料，其特征在于，所述钢渣选用15-20mm、 5-15mm、3-5mm、0. 5-3mm四种粒径规格，级配为15-20mm 20-35wt%5-15mm 30-40wt%3-5mm 10_25wt%0. 5-3mm 15-25wt%。3.如权利要求1所述的钢渣水稳基层材料，其特征在于，所述钢渣中f-CaO含量 < 5wt%, f-MgO 含量< 5wt %，SO3 含量< Iwt %。4.如权利要求1所述的钢渣水稳基层材料，其特征在于，所述钢渣中f-CaO的含量为大于等于2. Owt%且小于5wt%，f-MgO的含量为大于等于1. 5wt%且小于5wt%。5.如权利要求1所述的钢渣水稳基层材料，其特征在于，所述水泥为32.5普通硅酸盐水泥。6.如权利要求1-5任一所述的钢渣水稳基层材料，其特征在于，所述外加剂为高效缓凝阻裂剂。7.如权利要求6所述的钢渣水稳基层材料，其特征在于，所述高效缓凝阻裂剂为有机磺酸盐HNF-6系外加剂。全文摘要本专利技术提供了一种钢渣水稳基层材料，其组分包括钢渣、水泥、水和外加剂，其中所述钢渣、水泥和水的重量配比为1004-64-6，所述外加剂为所述水泥重量的0.6-6%。本专利技术是以级配钢渣替代碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。该种基层强度高，并且强度随龄期增加很快结成板体，因而具有较高的强度，透水性和抗冻性，可用于道路基层施工。文档编号C04B18/14GK102491703SQ201110363918公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日专利技术者刘国威, 杨刚, 武传金, 王幼琴, 金强 申请人:中冶宝钢技术服务有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武传金，金强，杨刚，刘国威，王幼琴，
申请(专利权)人：中冶宝钢技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：