一種用工程開挖土的道路鋪築材料及其製備方法
2023-05-22 16:46:31
一種用工程開挖土的道路鋪築材料及其製備方法
【專利摘要】本發明一種用工程開挖土的道路鋪築材料及其製備方法，其具體是對建設工程中現場挖掘的材料即工程開挖土進行回收和利用，再將該工程開挖土複合石灰等其它材料成為一種混合料，其可用作道路鋪築材料如道路基層材料等。
【專利說明】 一種用工程開挖土的道路鋪築材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及道路工程材料【技術領域】，其具體是對建設工程中現場挖掘的材料即工程開挖土進行回收和利用，再將該工程開挖土複合石灰等其它材料成為一種混合料，其可用作道路鋪築材料如道路基層材料等。
【背景技術】
[0002]目前我國建設工程眾多，在這些過程中通常會產生大量的工程開挖土，工程開挖土通常被視為建設施工(如道路建設、土方工程等)中的固體廢棄物，其主要包含粘土、砂石和一定量的水。大量的廢棄的工程開挖土需要被清運和堆積，對環境破壞極為嚴重，同時也要消耗大量的人力和物力來處理這些固體廢棄物，使建設工程的成本顯著提高。因此急需一種新的處理方式對工程開挖土進行有效的利用和回收。
[0003]而另一方面在道路鋪築材料中需要消耗大量的天然砂石土等固體物料，成本較高對自然資源破壞較大，如果能夠回收利用工程開挖土作為道路材料不但能夠降低工程成本還可有效的保護環境，但工程開挖土的物理化學性能並不適合被直接利用。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種用工程開挖土的道路鋪築材料及其製備方法。其技術方案如下:
[0005]石灰3-5 份；
[0006]活性超細微粉5-8份；
[0007]工程開挖土 80-110份；
[0008]石墨烯為原料總重量(按重量百分比計)的0.1-1% ；
[0009]聚苯乙烯顆粒6-10份；
[0010]聚丙烯纖維2-5份；
[0011]粗集料25-50份；
[0012]防水劑0.2-0.8份；
[0013]羥丙基甲基纖維素2-4份；
[0014]激發劑為原料總重量的0.02-0.06% (按重量百分比計);
[0015]增塑劑0.2-0.5 份；
[0016]該道路鋪築材料的原料中不包含水泥、浙青和水泥混凝土 ；
[0017]其中所述活性超細微粉採用粉煤灰，其中粉煤灰的比表面積為800_2600m2/kg ；
[0018]其中所述工程開挖土含有(按重量百分比計)至少18%以上的粘土，其含水率為15-30%；
[0019]其中所述石墨烯厚度為5-50納米，優選15-25納米，石墨烯直徑大小為10納米_3微米，優選10納米-1微米；
[0020]其中所述聚苯乙烯顆粒粒徑大小為1-3毫米；
[0021]其中所述聚丙烯纖維長度為0.5-2毫米；
[0022]其中所述粗集料為天然河砂或石英砂，其粒徑為35-60毫米；
[0023]其中所述激發劑為複合生物固化劑，優選採用複合生物固化劑，本發明還可採用鹼性複合激發劑，鹼性複合激發劑為矽酸鈉和氫氧化鈉，其中矽酸鈉:氫氧化鈉=2: 0.5-2.5(按重量比計)；
[0024]其中所述增塑劑為木質素磺酸鈉。
[0025]上述原料組成中(按重量份計)可以優選為:石灰5份；活性超細微粉6份；工程開挖土 105份；石墨烯為原料總重量(按重量百分比計)的0.6% ;聚苯乙烯顆粒8份；聚丙烯纖維3份；粗集料40份；防水劑0.6份；羥丙基甲基纖維素4份；激發劑為原料總重量的0.03% (按重量百分比計)；增塑劑0.2份。
[0026]上述道路鋪築材料的製備方法，包括如下步驟，
[0027]A、按照上述原料配比對原料進行選取稱量；
[0028]B、將所述石墨烯置於去尚子水中進行超聲分散0.5-2.5小時,得石墨烯分散液，所述石墨烯與去離子水的重量比為1: 300-400 ；
[0029]C、將所述的石灰、活性超細微粉、工程開挖土、聚苯乙烯顆粒、聚丙烯纖維、粗集料、防水劑、羥丙基甲基纖維素、激發劑、增塑劑與上述石墨烯分散液混合攪拌0.5-2小時得成品。
[0030]所述石墨烯可以通過市售或現有技術製備取得，現有技術如機械剝離法、氧化石墨還原法、化學氣相沉積法等。
[0031]本發明的有益效果:其有效利用回收了廢棄固體原料即工程開挖土，降低建設成本減少環境破壞，對固體廢棄物有效回收利用，當作為路基材料使用時，其具有質輕、強度高、韌性和穩定性好等特點。本發明通過加入所述比表面積的活性超細微粉配合所述激發劑有效的改善了產品的強度和穩定性，聚苯乙烯顆粒、聚丙烯纖維的加入不但使產品輕量化還保持一定的彈性和韌性預防開裂，同時配合增塑劑、防水劑等使聚苯顆粒更加穩定均勻的存在於產品基體當中，另外在原料中複合摻加了石墨烯納米材料，由於石墨烯具有優異的特性，如優異的潤溼性、表面活性、高的機械強度等，原料中複合石墨烯納米材料時其能夠填充入產品基體中的細小縫隙改善產品的機械強度，另外為了使石墨烯納米材料更均勻的分散在產品基體中，本發明亦採用石墨烯分散液的方式與其它原料混合攪拌，從而使石墨烯納米材料均勻分布在產品的基體中，複合使用增塑劑與石墨烯納米材料可使石墨烯更有效的存在於固化體系中，本發明中所述原料的配比及種類也是通過反覆試驗而選擇得出，上述原料種類及配比的協同作用使本發明的產品性能優異。採用本發明的材料可廣泛應用於各種道路工程，採用該材料作為路基材料，可有效提高路基的穩定性，避免沉降開裂等問題。
【具體實施方式】
[0032]實施例1
[0033]其原料(按重量份計)包括，
[0034]石灰5份；
[0035]粉煤灰6份；
[0036]工程開挖土 85份；
[0037]石墨烯為原料總重量(按重量百分比計)的0.2% ;
[0038]聚苯乙烯顆粒10份；
[0039]聚丙烯纖維3份；
[0040]粗集料50份；
[0041]防水劑0.2份；
[0042]羥丙基甲基纖維素2份；
[0043]激發劑為原料總重量的0.05% (按重量百分比計)；
[0044]增塑劑0.2份；
[0045]其中粉煤灰的比表面積為800_2600m2/kg ；
[0046]其中所述工程開挖土含有(按重量百分比計)至少18%以上的粘土，其含水率為15-30%；
[0047]其中所述石墨烯厚度為5-50納米，優選15-25納米，石墨烯直徑大小為10納米_3微米，優選10納米-1微米；
[0048]其中所述聚苯乙烯顆粒粒徑大小為1-3毫米；
[0049]其中所述聚丙烯纖維長度為0.5-2毫米；
[0050]其中所述粗集料為天然河砂或石英砂，其粒徑為35-60毫米；
[0051]其中所述激發劑為複合生物固化劑或鹼性複合激發劑；
[0052]其中所述增塑劑為木質素磺酸鈉。
[0053]產品性能
[0054]7d抗壓強度8MPa
[0055]吸水率15%。
【權利要求】
1.一種用工程開挖土的道路鋪築材料，其特徵在於:其原料(按重量份計)包括， 石灰3-5份； 活性超細微粉5-8份； 工程開挖土 80-110份； 石墨烯為原料總重量(按重量百分比計)的0.1-1% ； 聚苯乙烯顆粒6-10份； 聚丙烯纖維2-5份； 粗集料25-50份； 防水劑0.2-0.8份； 羥丙基甲基纖維素2-4份； 激發劑為原料總重量的0.02-0.06% (按重量百分比計)； 增塑劑0.2-0.5份； 該道路鋪築材料的原料中不包含水泥、浙青和水泥混凝土 ； 其中所述活性超細微粉採用粉煤灰，其中粉煤灰的比表面積為800-2600m2/kg ； 其中所述工程開挖土含有(按重量百分比計)至少18%以上的粘土，其含水率為15-30% ； 其中所述石墨烯厚度為5-50納米，優選15-25納米，石墨烯直徑大小為10納米-3微米，優選10納米-1微米； 其中所述聚苯乙烯顆粒粒徑大小為1-3毫米； 其中所述聚丙烯纖維長度為0.5-2毫米； 其中所述粗集料為天然河砂或石英砂，其粒徑為35-60毫米； 其中所述激發劑為複合生物固化劑； 其中所述增塑劑為木質素磺酸鈉。
2.根據權利要求1所述的道路鋪築材料，其特徵在於:原料按重量份計，石灰5份；活性超細微粉6份；工程開挖土 105份；石墨烯為原料總重量(按重量百分比計)的0.6% ;聚苯乙烯顆粒8份；聚丙烯纖維3份；粗集料40份；防水劑0.6份；羥丙基甲基纖維素4份；激發劑為原料總重量的0.03% (按重量百分比計)；增塑劑0.2份。
3.根據權利要求1或2所述的道路鋪築材料的製備方法，其特徵在於:包括如下步驟， A、按照上述原料配比對原料進行選取稱量； B、將所述石墨烯置於去離子水中進行超聲分散0.5-2.5小時，得石墨烯分散液，所述石墨烯與去離子水的重量比為1: 300-400 ； C、將所述的石灰、活性超細微粉、工程開挖土、聚苯乙烯顆粒、聚丙烯纖維、粗集料、防水劑、羥丙基甲基纖維素、激發劑、增塑劑與上述石墨烯分散液混合攪拌0.5-2小時得成品O
【文檔編號】C04B28/10GK104291764SQ201410354339
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】賀健, 韓冰 申請人:北京新奧混凝土集團有限公司