CN118459172A - 一种水硬性流态固废胶结料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及筑路填充材料技术领域，主要涉及一种水硬性流态固废胶结料及其制备方法。水硬性流态固废胶结料包括：胶结料组合物；胶结料组合物按照重量份数计算，包括以下原料：固废基料：固废基料75‑95份、水硬性胶凝材料4‑20份、外加剂0.3‑3份、纤维0.3‑2份；水；水与胶结料组合物的重量比为0.4‑0.85:1；纤维的长度为5cm，直径为1mm；外加剂为三乙醇胺和元明粉的组合。所提供的水硬性流态固废胶结料具有良好的自密实和自硬化特性，可以实现对大量的固废材料进行资源化再利用，在进行的胶结后具有良好的综合性能，可以用于替代传统的散体材料用于筑路或者填充，能够实现固废资源的道路化综合利用。
Description
技术领域
本申请涉及筑路填充材料技术领域，主要涉及一种水硬性流态固废胶结料及其制备方法。
背景技术
随着我国基础建设事业的持续进行，我国的公路里程已位居世界第一并持续保持着增长态势，对于筑路填充材料的使用仍然有不小的需求量。而目前的筑路或管线管廊一般都是通过土石方和砂石料的散体材料进行填充，由于散体材料主要是通过颗粒之间的摩擦力和咬合力提供强度，难以实现自稳，在作为路基的填筑材料时往往需要放坡填筑方能形成路基，填筑后还需要碾压压实的工序才能满足使用，而且天然的土方或灰土对含水率敏感，施工容易受环境和天气限制，即使是在完成填充后也还是存在有强度较低，损失率高的问题。而且随着交通土建领域的环保要求逐渐加大，诸如土方或砂石料等的优质填方资源也越来越稀缺，已经难以满足在筑路材料或尾矿填充的大规模使用。
流态的胶结料一般是以土质作为主要基料，通过加入适量的水硬性胶凝材料、一定的添加剂和水，根据需要还可掺入泡沫，经过搅拌混合均匀，可采用管道输送或泵送且自密实成型，在凝结硬化后形成具有一定强度且自立稳定的工程材料。而通过将流态的胶结料应用在筑路填充材料领域不但可以减少填方资源的消耗，在硬化后也能实现更好的筑路或填充效果，有望逐步替代砂石材料的填充使用。
随着我国工业化进程加快，目前诸如赤泥、白泥（碱渣）、粉煤灰、尾矿砂和磷石膏等的固废产量以及存量较大，建筑垃圾、工程废弃土等的固废存量也在逐年增大，这些固废堆存不仅占地，次生污染严重，资源化利用难度也高。目前固废的大规模消纳问题和工程应用的填方资源稀缺问题还没有很好的综合解决方案。在将工业固废应用在混凝土的现有技术中，工业固废的用量一般较低，不能实现大规模的资源化利用，一旦工业固废的用量加大，又难以保证混凝土的整体性能，制成料浆后往往存在和易性差的问题，不利于大规模现浇，而且凝结硬化的效果一般，不能固定部分固废中存在的重金属离子，不加以解决的话容易导致道路边的土地或农田受到污染。因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种水硬性流态固废胶结料及其制备方法，旨在解决现有混凝土中使用大比例固废时存在和易性差，胶结效果一般的问题。
本申请的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种水硬性流态固废胶结料，其中，包括以下原料：
（1）胶结料组合物；胶结料组合物按照重量份数计算，包括：
固废基料75-95份、水硬性胶凝材料4-20份、外加剂0.3-3份、纤维0.3-2份；
（2）水；水与胶结料组合物的重量比为0.4-0.85:1；
所述纤维的长度为5cm，直径为1mm；
所述外加剂为三乙醇胺和元明粉的组合。
本申请提供的水硬性流态固废胶结料可以对固废基料实现大规模资源化再利用，制成料浆后具有良好的自流平、自密实和自硬化特性，硬化后具有形状自稳性并可用于垂直填筑，在硬化后作为筑路和填充材料具有较好的工程耐久性，可以用于替代传统的散体材料用于筑路的填筑材料，或者是替代传统的砂浆水泥浆，用于狭小空间填充并有效应对现有填方资源稀缺的问题，实现固废资源的道路化综合利用。
进一步地，所述纤维为聚丙烯纤维和玻璃纤维中的一种；
所述玻璃纤维为耐碱玻璃纤维。
进一步地，所述三乙醇胺和元明粉的重量比为1:2。
进一步地，所述水硬性胶凝材料为水泥和矿粉中的一种或者两种。
进一步地，所述矿粉为高炉矿渣粉和超细复合矿物掺合料中的一种或者两种。
进一步地，所述水硬性胶凝材料为所述水泥和高炉矿渣粉的组合，所述水泥和高炉矿渣粉的重量比为1:0.5-5。
进一步地，所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硫酸盐水泥中的一种或者两种以上。
进一步地，所述固废基料为粉煤灰、脱硫灰、脱硫石膏、赤泥、碱渣、陶瓷抛光渣、电石渣、尾矿渣、磷石膏和石材锯泥中的一种或者两种以上。
进一步地，所述固废基料的比表面积不小于200m2/Kg。
第二方面，本申请提供一种如第一方面所述的水硬性流态固废胶结料的制备方法，其中，包括以下步骤：
称取所述固废基料、水硬性胶凝材料、外加剂和纤维，将所述纤维和外加剂混合得到第一混合物；
将所述固废基料和部分水混合得到第二混合物，再按照水固比将剩余水和所述水硬性胶凝材料、第一混合物和第二混合物进行混合，得到湿的水硬性流态固废胶结料组合物；
所述外加剂为三乙醇胺和元明粉的组合，所述三乙醇胺和元明粉的重量比为1:2；
所述部分水和剩余水的重量比为8:2。
有益效果：本申请通过使用水硬性胶凝材料和纤维能够对水硬性流态固废胶结料中大组分的固废基料进行良好的固结，在进行凝结后也能够稳定部分固废中存在的重金属离子，降低污染风险。所提供的水硬性流态固废胶结料具有容重、强度调控及自密实自硬化的特点，还无需进行碾压压实的操作，可以简便地应用在直立式路基上，并可以广泛地应用在公路工程和市政工程，以解决常规的散体材料填充效果差的问题，同时能够实现固废资源的道路化综合利用，对我国的环保事业有重要意义。
具体实施方式
本申请提供一种水硬性流态固废胶结料及其制备方法，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供一种水硬性流态固废胶结料，其中，包括以下原料：
（1）胶结料组合物；胶结料组合物按照重量份数计算，包括：
固废基料75-95份、水硬性胶凝材料4-20份、外加剂0.3-3份、纤维0.3-2份；
（2）水；水与胶结料组合物的重量比为0.4-0.85:1。
本申请提供的水硬性流态固废胶结料在使用时需要和一定量的水混合搅拌形成流态状的混合浆料，并且经水化反应最终硬化成符合使用强度要求的材料，其中的水与胶结料组合物的重量比一般为0.4-0.85:1。本申请的水硬性流态固废胶结料的填充使用时的量较大，一般是通过大规模现浇进行，可以将流动度控制在不低于140mm，浇筑性能比较好。通过该比例也有利于本申请的水硬性流态固废胶结料在配制成料浆后保持足够的流动性，可以实现大规模现浇，并在浇筑后能够满足自流平要求，便于施工，硬化后的强度保持效果良好。
本申请在保证满足填充和路基标准的前提下实现对大量的固废基料资源化再利用，制得的水硬性流态固废胶结料相对于结构混凝土属于可控低强度材料，具有良好的自流平、自密实和自硬化特性，硬化后具有形状自稳性并可用于垂直填筑，在硬化后作为筑路和填充材料具有较好的工程耐久性。而且作为可控低强度材料还具有较强的可挖掘性，便于工程维护和维修。在施工后也无需像散体材料那样碾压压实就能够分散均匀并进行硬化自稳，具有良好的抗压耐疲劳性能，可以用于替代传统的散体材料用于筑路的填筑材料，或者是替代传统的砂浆水泥浆，用于狭小空间填充并有效应对现有填方资源稀缺的问题。
进一度地，纤维为玻璃纤维和聚丙烯纤维中的一种。其中较优选为玻璃纤维，在水硬性流态固废胶结料中能够参与进行水化反应，以便其力学性能得到进一步发挥，其中的玻璃纤维较优选为耐碱玻璃纤维，力学性能和抗侵蚀能力比起普通的玻璃纤维要好。在本申请中，通过加入玻璃纤维或聚丙烯纤维可以提高水硬性流态固废胶结料的抗渗性能，有利于减缓在作为路基使用时的风化作用，提高耐候性。而且纤维在该用量下还能够提高水硬性流态固废胶结料的抗拉强度和韧性，可以控制干裂并降低出现干缩裂缝的风险。
更进一步地，纤维的长度为5cm，直径为1mm。在本申请的水硬性流态固废胶结料中，以粒径较小的固废基料为主要成分，纤维的尺寸需要协同配合，本申请通过使用该长度和直径的纤维在胶结料中的增强效果更明显，可以提高水硬性流态固废胶结料的整体力学性能。另外，本申请的水硬性胶凝材料用量与固废基料相匹配，如果使用长度和直径较小的纤维，而且活性作用较高，特别是在使用玻璃纤维时，容易与水硬性胶凝材料发生额外的水化反应，不但会消耗水硬性胶凝材料的用量，影响对固废基料整体的胶结效果，经过反应后还会进一步削弱纤维效果，在胶结料中的力学性能提升有限。本申请的通过使用合适的长度和直径的纤维，在参与发生一定的水化反应进行胶结的同时保持纤维形态，在提高韧性的同时力学传递效果更好，有利于提高水硬性流态固废胶结料的整体力学性能，通过提高韧性也有利于水硬性流态固废胶结料进行良好的弹性恢复，可以提高抗压耐疲劳性能。
进一步地，外加剂为三乙醇胺和元明粉的组合。在本申请中，固废基料的掺量较大，对水硬性流态固废胶结料的性能影响比较明显，特别是需水量和早期强度，这会影响胶结料的水固比和抗压强度增进，通过加入外加剂能够明显改善水硬性流态固废胶结料的性能，其中通过使用三乙醇胺能够改善流动性，降低水固比，提高胶结料的和易性。通过使用元明粉能够起到早强作用，加快胶结料的凝结，凝结后胶结料的强度和耐久性得到提升，改善工作性能。其中，外加剂在胶结料组合物中的重量份数为0.3-3份。在实际使用时可以根据具体工况的性能要求确定外加剂的掺量。
进一步地，三乙醇胺和元明粉的重量比为1:2。在本申请中，所使用的纤维的长度和粒径较大，与本申请整体的粒径较小的固废基料的差异较大，通过三乙醇胺能够提高纤维在水硬性流态固废胶结料中的分布，但三乙醇胺过多容易导致纤维在胶结料中集聚在一起的风险。而且纤维的表面积较大，其中在使用玻璃纤维时也会参与进行水化反应，因此本申请通过将三乙醇胺和元明粉的重量比控制在1:2，在保证足够的流动性的同时，元明粉的用量也足以实现对纤维以及其余组分的早强作用，通过在纤维上先进行水化反应生成晶体，提高纤维附近的密实程度，进一步提高纤维在水硬性流态固废胶结料中的加强作用。
进一步地，所述水硬性胶凝材料为水泥和矿粉中的一种或者两种。区别于散体材料难以自稳的特点，本申请通过水硬性胶凝材料对固废基料进行胶连固结形成水硬性流态固废胶结料，通过范德华力对各组分进行约束，水硬性流态固废胶结料在硬化后能长期保持填筑效果并提供强度，整体强度也更高。
进一步地，矿粉为高炉矿渣粉和超细复合矿物掺合料中的一种或者两种。在本申请中，高炉矿渣粉能够被水泥的水化产物进行二次水化，在胶结阶段提供一定的强度增进效果，高炉矿渣粉的活性被良好的激发后，有利于提高水硬性流态固废胶结料的整体强度。另外，高炉矿渣粉可以替代为超细复合矿物掺合料，比表面积要更高，粒径要小于30μm，其中主要包括钢渣、矿渣、粉煤灰、尾矿和石粉等。超细复合矿物掺合料的使用性能更好，成本相对要高，但用量可以降低20%-30%。
进一步地，水硬性胶凝材料为水泥和高炉矿渣粉的组合，水泥和高炉矿渣粉的重量比为1:0.5-5。在本申请中，通过使用水泥和高炉矿渣粉提供水化反应的基料，所选用的高炉矿渣粉除了能够减少水泥的用量之外也能发挥活性作用进行水化反应，不过由于本申请的水硬性流态固废胶结料的强度等级要求要较结构混凝土低，也没有额外添加激发剂，如果继续增加高炉矿渣粉的用量也无法充分发挥剩余高炉矿渣粉的活性，反而会影响水硬性流态固废胶结料的早期强度和固化后的整体强度。因此，需要将高炉矿渣粉的使用量控制在一定范围内，有利于保持水硬性流态固废胶结料的强度的同时降低材料成本。
在本申请中，水硬性胶凝材料在胶结料组合物中的重量份数为4-20份。本申请所选用的固废基料一般以硅、铝或钙成分为主，通过水硬性胶凝材料的水化反应能够形成空间网络结构，对固废基料的土颗粒进行包裹固连并胶结密实。而且所选用的固废基料一般都有一定的活性成分能够参与水化反应并起到增效作用，因此水硬性胶凝材料在胶结料组合物中的重量份数在4-20份即可满足筑路填充的强度要求并降低成本。
进一步地，水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硫酸盐水泥中的一种或者两种以上。在本申请中，纤维在使用玻璃纤维时，水泥可以选用硫酸盐水泥，对玻璃纤维的侵蚀作用较低，水硬性流态固废胶结料的使用寿命更高。
进一步地，固废基料为粉煤灰、脱硫灰、脱硫石膏、赤泥、碱渣、陶瓷抛光渣、铝灰、电石渣、尾矿渣、磷石膏和石材锯泥（石灰石粉）中的一种或者两种以上。本申请所选用的固废基料为工业固废，一般可以视当地的固废资源进行再利用。其中，不同的固废基料的性质也有不同，在实际配制时水硬性胶凝材料的用量以及配制时的水固比可以作出一定的适应性调整。
进一步地，固废基料的比表面积不小于200m2/Kg。固废基料作为主要的组成部分，对水硬性流态固废胶结料的流动性影响较大，粒径较低的固废基料能提高水硬性流态固废胶结料的和易性，利于浇筑，在合适的水固比下经过浇筑后胶结料能够实现良好的自流平。而且比表面积较高的固废基料的活性更高，经过硬化能够提高水硬性流态固废胶结料整体的胶结效果。另外，本申请提供的水硬性流态固废胶结料作为可控低强度材料，在使用时也可通过掺入泡沫控制强度，而粒径较大的固废基料一般都会有微孔结构，容易对泡沫起到消泡作用，因此通过控制固废基料的粒径也有利于在发泡时稳定泡沫，降低消泡风险。
在所选用的固废基料中，碱渣中活性成分较其他的固废基料要多，其中部分钙成分也能参与水化反应，作为固废基料时可以减少水硬性胶凝材料的用量，固废基料在使用碱渣时，本申请的水硬性流态固废胶结料，包括：（1）胶结料组合物；胶结料组合物按照重量份数计算，包括以下原料：碱渣85-95份、水硬性胶凝材料4-15份、外加剂0.3-3份、纤维0.3-2份；（2）水；水与胶结料组合物的重量比为0.4-0.6:1。在进行水化反应的凝结过程中，大用量的碱渣还能提供碱性环境，碱渣的钙成分经过水化反应也能形成水化产物，密实程度也较高，通过碱渣进行制备水硬性流态固废胶结料的强度也相对更高。
又比如赤泥的主要成分为硅成分，可以通过和固废基料中的脱硫石膏复配使用，补充部分钙成分保证水化反应的进行，固废基料在使用赤泥和脱硫石膏时，本申请的水硬性流态固废胶结料，包括：（1）胶结料组合物；胶结料组合物按照重量份数计算，包括以下原料：赤泥74-94份、脱硫石膏1-6份、水硬性胶凝材料4-20份、外加剂0.3-3份、纤维0.3-2份；（2）水；水与胶结料组合物的重量比为0.7-0.85:1。赤泥的再利用难度大，通过将脱硫石膏和赤泥混用，提高赤泥的胶结性能，所制得的水硬性流态固废胶结料在凝结后也具有足够高的抗压强度，可以有效解决赤泥的处治问题。
又比如磷石膏虽然以硫酸钙为主，但活性激发能力一般，而通过和一定量的电石渣混用，能够提升水硬性流态固废胶结料的强度。固废基料在使用磷石膏和电石渣时，本申请的水硬性流态固废胶结料，包括：（1）胶结料组合物；胶结料组合物按照重量份数计算，包括以下原料：磷石膏74.2-94.2份、电石渣0.8-2份、水硬性胶凝材料4-20份、外加剂0.3-3份、纤维0.3-2份；（2）水；水与胶结料组合物的重量比为0.4-0.5:1。在该水硬性流态固废胶结料中，通过加入一定的电石渣，能够起到激发作用，特别是水硬性胶凝材料中的高炉矿渣粉的用量较高时，活性能够被良好激发，能够提高高炉矿渣粉的后期强度增进效果，完全凝固后的强度更高。通过磷石膏作为基料使用，由于磷石膏的用量较大，凝固后长期使用时可能会有一定的体积膨胀，可以通过将磷石膏的用量替换一部分的有收缩性的干土使用，在保持足够的强度时抑制变形程度，干土的用量为15-30份。
又比如脱硫灰的胶凝性能好，通过水硬性胶凝材料进行凝固后强度较高，同时脱硫灰的球形程度较好，在水固比满足要求的情况下流动性比较适中，浇筑性能好，浇筑后的自流平性能以及胶结效果也更好，无论是单独使用还是用于和其余固废掺杂也能提高胶凝性能，固废基料在使用粉煤灰和脱硫灰时，本申请的水硬性流态固废胶结料，包括：（1）胶结料组合物；胶结料组合物按照重量份数计算，包括以下原料：粉煤灰50-70份、脱硫灰25-30份、水硬性胶凝材料4-20份、外加剂0.3-3份、纤维0.3-2份；（2）水；水与胶结料组合物的重量比为0.4-0.5:1。粉煤灰在较高用量时容易收缩开裂，通过和具有膨胀性的脱硫灰复配使用，能够应对粉煤灰的干裂现象，提高水硬性流态固废胶结料的性能。
又比如陶瓷抛光渣的机械强度更高但惰性成分也较多，水硬性胶凝材料的用量可以适当提高，固废基料在使用陶瓷抛光渣时，本申请的水硬性流态固废胶结料，包括：（1）胶结料组合物；胶结料组合物按照重量份数计算，包括以下原料：陶瓷抛光渣75-85份、水硬性胶凝材料10-20份、外加剂0.3-3份、纤维0.3-2份；（2）水；水与胶结料组合物的重量比为0.4-0.6:1。通过提高水硬性胶凝材料的用量可以保证胶结效果和强度，所得到的胶结料的耐候性能良好，其中的惰性成分能够对抗填充使用时的干湿循环或冻融循环，也能降低风化的侵蚀作用，提高水硬性流态固废胶结料的使用性能和使用寿命。
通过本申请提供的水硬性流态固废胶结料在满足道路填筑的同时能够实现对大量的工业固废的再利用，可以有效解决工业固废的消纳问题。而且通过本申请提供的水固比和水化反应的固结作用，能够有效稀释固废基料中的重金属含量，按照二类建设用地标准，硬化后也能够满足《建设用地土壤污染风险管控标准》GB36600-2018的重金属含量要求。
本申请提供的水硬性流态固废胶结料作为一种全新的路基填料，可大规模处治固废原料的消纳问题，通过掺水参与水化反应，在硬化胶结后形状可以自稳以及垂直填筑，施工条件受天气影响很小。比起传统的土方材料成本低廉，经济实用，容易施工，可以进行大规模现浇，在胶结后性能力良好，可以满足填充材料的使用要求，可大规模替代传统的土方作为路基主要的填充材料。
本申请还提供一种如上所述的水硬性流态固废胶结料的制备方法，其中，包括以下步骤：
称取固废基料、水硬性胶凝材料和纤维，搅拌混合均匀得到胶结料组合物；
按照水固比将胶结料组合物和水混合均匀得到湿的水硬性流态固废胶结料组合物。
在配制得到湿的水硬性流态固废胶结料组合物后，再经过凝结硬化可以得到水硬性流态固废胶结料。
其中，固废基料和水混合可以通过搅拌站进行制浆，而由于固废基料通过水泥仓储存或者是通过露天堆场的堆存环境不同，固废基料的含水量也不同，可以检测固废基料的含水量并对水固比适当调整，以控制制成的水硬性流态固废胶结料的料浆的流动度能够满足在140mm及以上，保证足够的流动度以便进行大规模现浇。在固废基料的含水量较低时，可以将固废基料、水硬性胶凝材料和纤维通过水泥螺旋输送机进行混合，再与水混合制浆，在固废基料的含水量较高时，可以采用皮带或是铲车上料再通过搅拌站与水硬性胶凝材料、纤维和水制浆，以免可能过早得发生水化反应并形成结块。
更进一步地，如上所述的水硬性流态固废胶结料的制备方法，包括以下步骤：
称取固废基料、水硬性胶凝材料、外加剂和纤维，将纤维和外加剂混合得到第一混合物；
将固废基料和部分水混合得到第二混合物，再按照水固比将剩余水和水硬性胶凝材料、第一混合物和第二混合物进行混合，得到湿的水硬性流态固废胶结料组合物；
外加剂为三乙醇胺和元明粉的组合，三乙醇胺和元明粉的重量比为1:2；
部分水和剩余水的重量比为8:2。
在本申请中，纤维的外表比较光滑，通过先将纤维和外加剂混合，除了提高流动性外，能够将元明粉粘连，即使经过混合能够保留部分元明粉在纤维表面，能够提高纤维周围的早强效果，在经过凝结后，其中的力学传递效果更好，有利于提高胶结料的抗压强度，在作为路基填筑使用时，应对循环荷载效果更好。而且本申请的固废基料的用量较大，为了保持纤维的形态，避免在混合过程中对纤维造成破坏而影响其长度以及粒径设置，通过固废基料先和部分水进行混合，提高流动性再和纤维进行混合，纤维受到的剪切作用较低，这样纤维在三乙醇胺的保护下，纤维能够良好分布在胶结料中的同时不被破坏，以便其力学性能进行的良好发挥。
本申请的水硬性流态固废胶结料制备方法简单高效，能够很好地应用于大规模现浇。其中，本申请的提供的水硬性流态固废胶结料一般具有较好的流动性，为了避免扩大征拆范围并提高浇注效率一般配合直立式路基进行硬化，而在安装直立式路基时一般需要钻孔定位并进行固定，此时还会涉及泥浆的处治，本申请的水硬性流态固废胶结料具有良好的胶结性能，此时还可以使用泥浆来替代水进行搅拌混合，从而节约水的用量并有效消耗泥浆解决泥浆的处治问题。
本申请提供的湿的水硬性流态固废胶结料组合物具有良好的流动性和自稳性能，湿的水硬性流态固废胶结料组合物在完成制备后，可以采用管道输送与浇注，也可以采用混凝土泵车进行浇注，因为没有泡沫，不涉及消泡问题，也可以采用混凝土罐车运输，通过溜槽的方式直接现浇至工程部位。其中，由于所制备的湿的水硬性流态固废胶结料组合物具有自硬化、自流平以及流动性高并易施工的特点，在实际工况中，制备和施工可以同步进行。在凝结后作为水硬性流态固废胶结料提供足够的抗压强度进行使用，可以有效满足路基填筑使用的性能要求，实现固废资源的道路化综合利用。
以下通过具体实施例作进一步说明。
本申请实施例的水硬性流态固废胶结料的制备方法，包括以下步骤：
称取固废基料、水泥、高炉矿渣粉、三乙醇胺、元明粉和纤维，将纤维、三乙醇胺和元明粉混合得到第一混合物；
将固废基料和部分水混合得到第二混合物，再按照水固比将剩余水和水泥、高炉矿渣粉、第一混合物和第二混合物进行混合，得到湿的水硬性流态固废胶结料组合物；
三乙醇胺和元明粉的重量比为1:2；部分水和剩余水的重量比为8:2；固废基料的比表面积为200m2/Kg；纤维为耐碱玻璃纤维，长度为5cm，直径为1mm。
在制备后对水硬性流态固废胶结料组合物进行标准养护，并进行性能检测测试抗压强度。
本申请实施例1-5以脱硫灰为固废基料的水硬性流态固废胶结料的组成及性能检测结果如表1所示：
表1
本申请实施例6-22以磷石膏（部分实施例加入电石渣）为固废基料的水硬性流态固废胶结料的组成及性能检测结果如表2所示：
表2
本申请实施例23-26以赤泥和脱硫石膏为固废基料的水硬性流态固废胶结料的组成及性能检测结果如表3所示：
本申请通过加入外加剂能够提高水硬性流态固废胶结料的胶结性能，所添加的纤维可以提高整体强度，所制得水硬性流态固废胶结料在经过标准养护28d后抗压强度均不低于0.69MPa，可以满足《公路路基设计规范》JTG D30-2015的使用要求，实现固废基料的道路化综合利用，有效降低成本并减少污染。
应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种水硬性流态固废胶结料，其特征在于，包括以下原料：
（1）胶结料组合物；胶结料组合物按照重量份数计算，包括：
固废基料75-95份、水硬性胶凝材料4-20份、外加剂0.3-3份、纤维0.3-2份；
（2）水；水与胶结料组合物的重量比为0.4-0.85:1；
所述纤维的长度为5cm，直径为1mm；
所述外加剂为三乙醇胺和元明粉的组合。
2.根据权利要求1所述的水硬性流态固废胶结料，其特征在于，所述纤维为聚丙烯纤维和玻璃纤维中的一种；
所述玻璃纤维为耐碱玻璃纤维。
3.根据权利要求2所述的水硬性流态固废胶结料，其特征在于，所述三乙醇胺和元明粉的重量比为1:2。
4.根据权利要求2所述的水硬性流态固废胶结料，其特征在于，所述水硬性胶凝材料为水泥和矿粉中的一种或者两种。
5.根据权利要求4所述的水硬性流态固废胶结料，其特征在于，所述矿粉为高炉矿渣粉和超细复合矿物掺合料中的一种或者两种。
6.根据权利要求5所述的水硬性流态固废胶结料，其特征在于，所述水硬性胶凝材料为所述水泥和高炉矿渣粉的组合，所述水泥和高炉矿渣粉的重量比为1:0.5-5。
7.根据权利要求6所述的水硬性流态固废胶结料，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或硫酸盐水泥中的一种或者两种以上。
8.根据权利要求1所述的水硬性流态固废胶结料，其特征在于，所述固废基料为粉煤灰、脱硫灰、脱硫石膏、赤泥、碱渣、陶瓷抛光渣、电石渣、尾矿渣、磷石膏和石材锯泥中的一种或者两种以上。
9.根据权利要求8所述的水硬性流态固废胶结料，其特征在于，所述固废基料的比表面积不小于200m2/Kg。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的水硬性流态固废胶结料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
称取所述固废基料、水硬性胶凝材料、外加剂和纤维，将所述纤维和外加剂混合得到第一混合物；
将所述固废基料和部分水混合得到第二混合物，再按照水固比将剩余水和所述水硬性胶凝材料、第一混合物和第二混合物进行混合，得到湿的水硬性流态固废胶结料组合物；
所述外加剂为三乙醇胺和元明粉的组合，所述三乙醇胺和元明粉的重量比为1:2；
所述部分水和剩余水的重量比为8:2。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118373703A (zh) * | 2024-04-16 | 2024-07-23 | 广东鑫唐宋工程有限公司 | 一种脱硫灰泡沫轻质土及其制备方法 |
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- 2024-05-22 CN CN202410640721.2A patent/CN118459172A/zh active Pending
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