一种环保型路面基层用水泥基材料制造技术

一种环保型路面基层用水泥基材料，包括磨细硬化水泥浆体混合粉、精炼钢渣粉、矿渣微粉、二水石膏、煅烧脱硫石膏、42.5硅酸盐水泥、外加剂；所述硬化水泥浆体混合粉的重量份为25-35份，热泼精炼渣粉的重量份为18-20份，矿渣微粉的重量份为15-17份，二水石膏的重量份为3.5-5份，煅烧脱硫石膏重量份为4-5.5份，42.5硅酸盐水泥的重量份为20-30份；外加剂NaCO3的重量份为0.8-1.0份。本发明专利技术所述环保型路面基层用水泥基材料，可用于底基层、基层以及高等级的基层三种等级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水泥基材料
，尤其是涉及一种路面基层用水泥基材料。
技术介绍
已知的，随着全球经济的飞速发展，炼钢工业、城市的提升改造等也快速发展，产 生的钢渣和废弃混凝土逐年增加;与此同时，推动了高等级公路建设快速增长，对公路的承 载能力也提出了更高的要求，新建的高等级公路的路面基层(底基层)作为直接位于沥青面 层下的主要承重层，要求采用水泥稳定集料类或者水泥、石灰和粉煤灰综合稳定集料类设 计方案。依据公路设计和施工规范要求，对路面基层(底基层）用水泥与通用硅酸盐水泥相 比有一些特殊性能要求，如半刚性基层(底基层)应具有足够的强度和稳定性、较小的收缩 (温缩和干缩)变形和较强的抗冲刷能力，优先选用初凝时间3小时以上和终凝时间较长(宜 在6小时左右）的水泥;然而在现行的公路施工建设中，路面基层(底基层)基本采用通用硅 酸盐水泥，结果给公路基层(底基层）的施工质量和使用寿命带来一些不良的后果，特别是 凝结时间短、收缩裂缝多的技术问题，因此开发新型公路路面基层(底基层）用水泥基材料 是非常必要的。 公路路面基层(底基层)对水泥的特殊性能要求主要表现在施工和使用性能方面： 路面基层(底基层)施工中水泥掺加量少(4%-6%)，加水量小，需要压路机碾压密实，属于 碾压混凝土，对试样抗压强度只要求7天无侧限抗压强度大于3.5Mpa，不像一般建筑用混凝 土对抗压强度高。根据其施工特点，要求水泥的初、终凝结时间较长(拌合、运输、摊铺、平 整、碾压等程序），初凝时间3小时以上，终凝6小时左右;拌和物性能好(需水量小），对试样 的早期(3天)抗压强度无要求，主要检测试样的7、14天无侧限抗压强度，要求后期强度增进 率好;使用过程中水泥水化硬化过程中水化热低、干缩性小，以尽可能减少基层(底基层)的 收缩裂缝，从而提高公路使用寿命(耐久性）。 然而，现行公路基层(底基层)施工中，基本采用通用硅酸盐水泥系列的水泥。虽然 在强度上绝对不会出现问题(一般均超过设计值），但在施工性能和使用寿命却难以保证， 主要表现在通用水泥的标准稠度需水量、凝结时间（初凝时间2小时左右，终凝3小时左右） 和收缩性等方面不能有效满足工程要求。通用硅酸盐水泥为满足构件的早期（3天)强度要 求，水泥的组分中，熟料比例较大且粉磨细度(颗粒粒径)较小，因此水泥的需水量大，水化 速度快、凝结时间短、龄期水化热较高，水化硬化后试体具有收缩性，从而引起收缩裂缝。公 路路面基层(底基层)施工的工艺特点，从材料的拌合到碾压完毕需要4小时左右，如果水泥 的初凝时间短，则影响碾压质量和试体的密实度，从而影响公路路面基层的强度。实践证 明：公路路面基层(底基层)都存在收缩裂缝问题，引起的原因是多方面(施工、材料等）的， 但因水泥水化硬化导致的收缩是主要原因之一，采用通用水泥施工的路面基层(底基层）的 收缩裂缝较严重，而且无规律性，基层(底基层)收缩裂缝的后果直接导致路面裂缝(反射裂 缝），缩短公路使用寿命。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中现有通用水泥在路面基层施工和使用中存在的技术问题，提 出一种路面基层用水泥基材料。 为了实现所述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种环保型路面基层用水泥 基材料，包括磨细硬化水泥浆体混合粉、精炼钢渣粉、矿渣微粉、二水石膏、煅烧脱硫石膏、 42.5硅酸盐水泥、外加剂;所述硬化水泥浆体混合粉的重量百分比为25-35%，热泼精炼渣 粉的重量百分比为18-20%，矿渣微粉的重量百分比为15-17%，二水石霄的重量百分比为 3.5-5 %，煅烧脱硫石膏重量百分比为4-5.5 %，42.5硅酸盐水泥的重量百分比为20-30 % ; 外加剂NaC03的重量百分比为0.8-1.0%。 本专利技术所述硬化水泥浆体混合粉为建、构筑物或水泥混凝土路面拆除中产生的废 弃混凝土，将所述废弃混凝土中粗、细骨料及硬化水泥浆体进行分离、筛分得到的粒径小于 0.15_的硬化水泥浆体混合粉。 本专利技术所述精炼钢渣粉为炼钢过程中产生的精炼渣除铁后磨细至比表面积 400m2/kg以上，流动度比大于95%，活性指数7d大于60%，28d大于70%的磨细粉。 本专利技术所述的矿渣微粉采用符合GB/T18046-2000"用于水泥和混凝土中矿渣粉" 标准的S95微粉:流动度比不小于90%，活性指数7d大于75%，28d大于95%。 本专利技术所述煅烧脱硫石膏为电厂燃煤锅炉采用石灰脱硫产生的脱硫石膏。本专利技术所述的外加剂为NaC03。 -种路面基层用水泥基材料的制备方法，其制备步骤为： S1:硬化水泥浆体混合粉的预处理:将建、构筑物或水泥混凝土路面拆除中产生的 废弃混凝土中粗、细骨料及硬化水泥浆体进行分离、筛分得到的粒径小于0.15mm的硬化水 泥浆体混合粉； S2:精炼钢渣粉的预处理:所述精炼钢渣粉为炼钢过程中产生的精炼渣，破碎至 5mm除去大块铁、再进行"棒磨+球磨"系统粉磨至80um筛余15% ;采用筛分工艺除去80um以 上的含铁粗颗粒，然后用高细球磨磨细至比表面积400m2/kg以上，得到流动度比大于95%， 活性指数7d大于60 %，28d大于70 %的细粉； S3:脱硫石膏的预处理:采用热气体与脱硫石膏间接接触的方式，在输送过程中烘 干，再采用悬浮的方式进行预热煅烧，在900°C以上的温度下煅烧。 S4:取步骤S1中的硬化水泥浆体混合粉25-35份，矿渣微粉15-17份，破碎至粒度 10mm以下二水石膏3.5-5份，步骤S3中的脱硫石膏4-5.5份，以及外加剂NaC03 0.8-1.0份， 通过输送设备进入高细球磨机粉磨至比表面积500m2/kg以上，进入园库储存；同时将步骤 S2中的精炼钢渣粉18-20份，进入园库储存;S5:将0.8-1.0份的外加剂NaC03采用粉体散装 车运至生产车间，同样采用园库储存；S6:将步骤S4、S5中的原材料计量后，进入混合球磨机，采用微型研磨体混合，均匀 后出磨得环保型路面基层用水泥基材料，直接入粉体散装车运至施工现场使用。 本专利技术所述环保型路面基层用水泥基材料，可用于底基层、基层以及高等级的基 层三种等级。 由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果:所述的硬化水泥浆体混合 粉为建、构筑物或水泥混凝土路面使用若干年(报废年限)拆除中产生的废弃混凝土，通过 专利技术（废弃混凝土回收装置，ZL200820069815.5,废弃混凝土回收筛分装置ZL 201320061570.2)分离、筛分得到的粒径小于0.15mm(50 %通过80um筛子）的硬化水泥浆体 混合粉，占废弃混凝土总量20%左右，该粉与纯水泥水化硬化后得到的硬化浆体粉不同，因 为在分离过程中废弃混凝土的部分粗细骨料粒径变小进入混合粉，较原混凝土中水泥硬化 后实际量略大，因此其化学成分、矿物组成较复杂。硬化水泥浆体料混合粉中有石英、长石、 方解石、羟钙石和羟基硅钙石等，其中石英、长石是由废弃混凝土中的粗、细骨料在剥离中 引入，如果粗骨料为卵石，则石英量多。方解石可由灰岩骨料引入，也可能是由于羟钙石碳 化结果，羟钙石和羟基硅钙石是水泥水化产物。根据对混合粉水泥水化热分析，硬化水泥浆 体料混合粉还有C-S-H凝胶、CH等，因此硬化水泥浆体混合粉具有一定的活性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型路面基层用水泥基材料，其特征是：包括磨细硬化水泥浆体混合粉、精炼钢渣粉、矿渣微粉、二水石膏、煅烧脱硫石膏、42.5硅酸盐水泥、外加剂；所述硬化水泥浆体混合粉的重量份为25‑35份，热泼精炼渣粉的重量份为18‑20份，矿渣微粉的重量份为15‑17份，二水石膏的重量份为3.5‑5份，煅烧脱硫石膏重量份为4‑5.5份，42.5硅酸盐水泥的重量份为20‑30份；外加剂NaCO3的重量份为0.8‑1.0份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张日华，赵战国，贾晓峰，王虎立，段鹏涛，贾晓乐，郭玉花，温艳洁，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41