一種輕質路基材料及其製備方法
2023-05-27 12:07:01 2
專利名稱：一種輕質路基材料及其製備方法
技術領域：
本發明屬道路工程材料技術領域，具體涉及一種利用工業廢渣及廢棄泡沫塑料為主要原料的新型輕質路基材料及其製備方法。
提高軟土路基的穩定性，可採用兩種方法，一種是採取施工處理路基的方法，另一種是採用輕質路基材料。目前工程上常用的是前一種方法，它可分為兩類一類是沉降處理，包括加速固結沉降和減小總沉降量兩方面；另一類是穩定處理，採用換填土、反壓護道、擠實砂樁、石灰(或水泥)樁等措施增加抗滑阻力。但上述方法因工期、造價、環境、資源和技術方面的限制，要從根本上提高溼軟粘土的穩定性是比較困難的。目前也有採用粉煤灰作為輕質材料替代粘土作路基的作法；國外也有用大塊硬質泡沫塑料用作地基材料的報導，但是，由於這些材料沒有水硬性或水硬性很小，很難真正提高地基的穩定性。
本發明提出的新型輕質路基材料，以粉煤灰和泡沫塑料為主要成分，輔之以活性成分並加水攪拌製成，具體配方如下膠凝材料組成粉煤灰70-100％水泥 0--30％以上按重量百分比計，兩者之和為100％；活化劑及水
消石灰 0--50％氯化鈣 0---3％水化矽酸鈉 0--20％水 20-60％活化劑及水按膠凝材料總量為基數的重量百分比計；填料聚苯乙烯泡沫塑料粒子0.5-1.5L/kg填料按每千克膠凝材料中加入的體積計。
本發明中，對組份材料可有如下要求粉煤灰可採用低鈣粉煤灰或高鈣粉煤灰。
水泥可採用普矽水泥或礦渣水泥，例如標號32.5或42.5。
生石灰必須充分消解後使用，大於2.5mm未消解顆粒的含量應小於40％；CaO+MgO含量必須大於40％；消石灰的含水量宜控制在20-30％。
氯化鈣、水化矽酸鈉(水玻璃)為工業級，按固體含量計。
聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)粒子可由廢棄聚苯乙烯泡沫塑料直接破碎得到，粒徑範圍0.5-5mm。
本發明還提出了上述輕質路基材料的製備方法。其具體步驟如下按上述材料組份的重量配比分別稱取膠凝材料、活化劑及水，量取所需EPS粒子體積；膠凝材料、活化劑倒入攪拌機中，加水攪拌均勻，一般為3分鐘左右；加入EPS粒子，再攪拌均勻即可。
本發明提出的路基材料利用粉煤灰的活性效應，以廢棄泡沫塑料製成輕質填料，摻入活性添加劑，具有較高的強度和水硬性，因而不易被壓縮且在水中具有較高的穩定性；由於本身質量較輕，用作路基材料時，不會因自重而產生變形，同時也可以大大提高路基抵抗各種行車載荷作用下的變形能力。另外，由於採取澆築成型的方法，不需壓實，不會因壓實不勻而引起路基沉降不均，在施工工藝方面有利於保證路基的穩定性。
本發明具有以下優點1.採用該種新型輕質材料作路基後，可減少路面不均勻沉降、橋頭跳車等病害，可提高道路質量並延長道路的使用壽命、減少道路的維護費用。
2.本發明採用工業廢渣為主要原料，可節省大量的土地資源。
3.該種路基材料採用澆築成型方式，不需壓實，可縮短工期。
4.該材料可處置大量的工業廢渣和生活廢棄物，具有明顯的經濟效益和社會效益。
該項成果可廣泛應用於沿江、沿海軟土地基地區的公路建設。
權利要求
1.一種輕質路基材料，其特徵在於以粉煤灰和泡沫塑料為主要成分，輔之以活性成分並加水攪拌製成，具體配方如下膠凝材料組成粉煤灰 70-100％水泥0--30％以上按重量百分比計，兩者之和為100％；活化劑及水消石灰 0--50％氯化鈣 0---3％水化矽酸鈉 0--20％水 20-60％活化劑及水按膠凝材料總量為基數的重量百分比計；填料聚苯乙烯泡沫塑料粒子 0.5-1.5L/kg填料按每千克膠凝材料中加入的體積計。
2.根據權利要求1所述的輕質路基材料，其特徵在於粉煤灰採用低鈣粉煤灰或高鈣粉煤灰。
3.根據權利要求1所述的輕質路基材料，其特徵在於水泥採用普矽水泥或礦渣水泥。
4.根據權利要求1所述的輕質路基材料，其特徵在於生石灰經消解後，大於2.5mm未消解顆粒的含量小於40％，CaO+MgO含量大於40％，消石灰含水量為20-30％。
5.根據權利要求1所述的輕質路基材料，其特徵在於聚苯乙烯泡沫塑料粒子可由廢棄聚苯乙烯泡沫塑料直接破碎得到，粒徑為0.5-5mm。
6.一種如權利要求1所述的輕質路基材料的製作方法，其特徵在於具體步驟如下按材料組份的重量配比分別稱取膠凝材料、活化劑及水，量取所需EPS粒子體積；膠凝材料、活化劑倒入攪拌機中，加水攪拌均勻；加入EPS粒子，再攪拌均勻即可。
全文摘要
本發明為一種新型輕質路基材料及其製備方法。它以工業廢渣和廢棄泡沫塑料為主要原料,加入活化劑和水攪拌製成。該材料強度高、水硬性好、抗變形能力強,是一種比較理想的路基材料,可廣泛用於沿江、沿海軟土地基地區的公路建設。
文檔編號C04B28/02GK1385389SQ0211214
公開日2002年12月18日 申請日期2002年6月20日 優先權日2002年6月20日
發明者楊錢榮, 楊全兵, 朱蓓蓉, 張樹青, 吳學禮 申請人:同濟大學