本发明专利技术提供一种基于煤矸石的公路，包括封底层、垫层、基层、封顶层、面层和封边层。本发明专利技术通过以黑矸石为主要原料，通过封底层、封顶层与封边层的设计，解决了黑矸石的烟囱效应，避免路基后期出现复燃现象，封底层、封顶层和封边层采用镁渣、悬浮焙烧铁尾矿与粉煤灰复配胶凝作用，通过乙酸乙烯酯进一步提高基质粘结作用及稳定性，密封效果较好，阻止氧气进入到垫层、基层，不会出现复燃现象；石灰、粉煤灰、悬浮焙烧铁尾矿为复配胶凝材料，悬浮焙烧铁尾矿比表面积大、具有很高的活性，能够提升石灰、粉煤灰的胶凝能力，同时镁渣、氯化钙与悬浮焙烧铁尾矿的复配使用会进一步产生凝石作用，7天自然养护后路基无侧限抗压强度可达9.5MPa。然养护后路基无侧限抗压强度可达9.5MPa。
【技术实现步骤摘要】
一种基于煤矸石的公路及其施工方法
[0001]本专利技术涉及煤矸石综合利用
，具体是一种基于煤矸石的公路及其施工方法。
技术介绍
[0002]矸石是煤炭开采过程中产生的含碳固体废弃物，我国每年排放的矸石约3亿吨，形成大量的矸石山。据不完全统计，我国现有矸石山1500多个，累计矸石堆积量高达30亿吨，占地面积50km 2
。
[0003]矸石堆放形成的矸石山不仅会占用大量土地资源，影响景观，并且极易自然，且灭火后的矸石山复燃风险高，存在巨大的安全隐患。此外，矸石山体松软，容易发生滑坡、泥石流等自然灾害，造成水土流失。
[0004]煤矸石按外观的颜色分为四类：灰矸：主要是页岩、碳质页岩，以及泥质页岩，外观呈灰；红矸：矸石本身含铁，经自燃后，矸石中的铁形成了红色的二氧化铁，红色的深浅，视含铁量而异；黑矸：以碳质页岩为主，含有一定热量。外观呈黑色；白矸：白色的矸石有两种：一种是砂岩和砾砂岩：另一种是煤矸石经过自燃后，因研石中三氧化二铁含量较少，而硅和铝的氧化物或碱性金属氧化物含量较多，这时，外观也呈白色。
[0005]自燃过的红矸石或白矸石具有很好的活性，在很多领域都具有很好的应用，但是未经自燃的黑矸石引起活性低，稳定性差，没有得到很好的应用，多数是露天堆存的状态，不仅污染环境也造成资源浪费。
技术实现思路
[0006]专利技术的目的在于提供一种基于煤矸石的公路及其施工方法，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于煤矸石的公路，包括封底层、垫层、基层、封顶层、面层和封边层，所述封底层包括以下质量份数的组分：干化赤泥15~25份、镁渣粉10~15份、粉煤灰30~40份、悬浮焙烧铁尾矿15~20份、水泥3~5份、乙酸乙烯酯4~8份、聚丙烯酰胺4~6份，含水率14~18%；所述垫层包括以下质量份数的组分：石灰5~10份、粉煤灰15~20份、粗粒煤矸石60~65份、悬浮焙烧铁尾矿10~15份；所述基层包括以下质量份数的组分：石灰5~8份、粉煤灰8~12份、细粒煤矸石60~65份、氯化钙3~5份、镁渣6~8份、悬浮焙烧铁尾矿8~12份；所述封顶层包括以下质量份数的组分：干化赤泥15~25份、镁渣粉10~15份、粉煤灰30~40份、悬浮焙烧铁尾矿15~20份、水泥3~5份、乙酸乙烯酯4~8份、聚丙烯酰胺4~6份，含水率14~18%；所述面层包括以下质量份数的组分：石灰5~15份、粉煤灰15~20份、微粒煤矸石70~80份、复合纤维0.8~1份、水泥8~10份、水玻璃8~10份、乙酸乙烯酯3~5份，含水率16%~18%；所述封边层包括以下质量份数的组分：干化赤泥15~25份、镁渣粉10~15份、粉煤灰30~40份、悬浮焙烧铁尾矿15~20份、水泥3~5份、
乙酸乙烯酯4~8份、聚丙烯酰胺4~6份，含水率5%~7%。
[0008]进一步地，所述粗粒煤矸石、细粒煤矸石、微粒煤矸石均为未经燃烧的黑矸石。
[0009]进一步地，所述粗粒煤矸石粒径小于30mm，连续级配；所述细粒煤矸石粒径小于20mm，连续级配；所述微粒煤矸石粒径小于10mm，连续级配。
[0010]进一步地，所述悬浮焙烧铁尾矿是铁尾矿经过500~600℃焙烧后，再经过磨矿磁选后得到的铁尾矿，
‑
500目占95%以上，比表面积500
㎡
/kg。
[0011]进一步地，所述聚乙酸乙烯酯固含量50%，粘度1800mPa
·
s。
[0012]进一步地，所述复合纤维包括钢纤维、聚丙烯纤维和纸纤维，所述复合纤维各组分按照以下质量份数组成：钢纤维0.6份、聚丙烯纤维0.1份、纸纤维0.3份，所述钢纤维弹性模量30~100Mpa，长度0.3~0.9mm，所述聚丙烯纤维长度10~40cm，所述纸纤维长度0.5~5mm。
[0013]一种基于煤矸石的公路施工方法，包括以下步骤：（1）铺设封底层：原地面经平整、碾压后，铺设封底层，封底层材料经搅拌机搅拌均匀后摊铺在地面上，厚度15~25cm，通过振动压路机进行碾压4～5 遍；（2）铺设垫层：待步骤（1）封底层完工后铺设垫层，垫层材料经干混均匀后摊铺在封底层上，分两次铺设厚度30~40cm，每次铺设厚度15~20cm，第一次铺设时，对垫层进行洒水，水量为总水量的60%~70%，2~3h后通过振动压路机碾压3~4遍，静压2~3遍，然后第二次铺设，对垫层洒水，水量为总水量的30%~40%，4~6h后通过振动压路机碾压2~3遍，完成垫层铺设，总水量为垫层材料质量的16%~18%；（3）铺设基层：得步骤（2）垫层完工后铺设基层，基层材料经干混均匀后摊铺在垫层上，厚度25~35cm，分两次洒水、碾压，第一洒水为总水量的60%~70%，2~3h后通过振动压路机碾压3~4遍，然后第二次洒水，水量为总水量的30%~40%，4~6h后通过振动压路机碾压2~3遍，静压2~3遍，总水量为基层材料质量的18%~20%；（4）铺设封顶层：待步骤（3）基层完工后铺设封顶层，基层材料通过搅拌机搅拌均匀后摊铺在基层上，厚度10~15cm，通过振动压路机进行碾压4～5 遍；（5）铺设面层：待步骤（4）基层铺设完工后铺设面层，面层材料通过搅拌机混合均匀后摊铺在封底层上，厚度10~15cm，通过振动压路机进行碾压2~3 遍；（6）铺设封边层：待步骤（5）面层铺设完工后铺设封边层，封边层材料经喷射机喷射在路基左右两侧的侧边，厚度8~10cm，静自然凝固即可。
[0014]进一步地，所述煤矸石的公路施工时，路基坡度比为1:1.75。
[0015]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过以黑矸石为主要原料，通过封底层、封顶层与封边层的设计，解决了黑矸石的烟囱效应，避免路基后期出现复燃现象，封底层、封顶层和封边层采用镁渣、悬浮焙烧铁尾矿与粉煤灰复配胶凝作用，通过乙酸乙烯酯进一步提高基质粘结作用及稳定性，密封效果较好，阻止氧气进入到垫层、基层，不会出现复燃现象；本专利技术垫层、基层以石灰、粉煤灰、悬浮焙烧铁尾矿为复配胶凝材料，悬浮焙烧铁尾矿比表面积大、具有很高的活性，能够提升石灰、粉煤灰的胶凝能力，同时镁渣、氯化钙与悬浮焙烧铁尾矿的复配使用会进一步产生凝石作用，提升垫层、基层的抗压强度，7天自然养护后路基无侧限抗压强度可达9.5MPa；本专利技术各层材料完全以固废为原料，降低原料成本，提高了资源利用率。
实施方式
[0016]下面将结合实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
实施例
[0017]本实施例提供了一种基于煤矸石的公路一种基于煤矸石的公路，包括封底层、垫层、基层、封顶层、面层和封边层，所述封底层包括以下质量份数的组分：干化赤泥15份、镁渣粉15份、粉煤灰40份、悬浮焙烧铁尾矿15份、水泥3份、乙酸乙烯酯8份本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于煤矸石的公路，其特征在于，包括封底层、垫层、基层、封顶层、面层和封边层，所述封底层包括以下质量份数的组分：干化赤泥15~25份、镁渣粉10~15份、粉煤灰30~40份、悬浮焙烧铁尾矿15~20份、水泥3~5份、乙酸乙烯酯4~8份、聚丙烯酰胺4~6份，含水率14~18%；所述垫层包括以下质量份数的组分：石灰5~10份、粉煤灰15~20份、粗粒煤矸石60~65份、悬浮焙烧铁尾矿10~15份；所述基层包括以下质量份数的组分：石灰5~8份、粉煤灰8~12份、细粒煤矸石60~65份、氯化钙3~5份、镁渣6~8份、悬浮焙烧铁尾矿8~12份；所述封顶层包括以下质量份数的组分：干化赤泥15~25份、镁渣粉10~15份、粉煤灰30~40份、悬浮焙烧铁尾矿15~20份、水泥3~5份、乙酸乙烯酯4~8份、聚丙烯酰胺4~6份，含水率14~18%；所述面层包括以下质量份数的组分：石灰5~15份、粉煤灰15~20份、微粒煤矸石70~80份、复合纤维0.8~1份、水泥8~10份、水玻璃8~10份、乙酸乙烯酯3~5份，含水率16%~18%；所述封边层包括以下质量份数的组分：干化赤泥15~25份、镁渣粉10~15份、粉煤灰30~40份、悬浮焙烧铁尾矿15~20份、水泥3~5份、乙酸乙烯酯4~8份、聚丙烯酰胺4~6份，含水率5%~7%。2.根据权利要求1所述的一种基于煤矸石的公路，其特征在于，所述粗粒煤矸石、细粒煤矸石、微粒煤矸石均为未经燃烧的黑矸石。3.根据权利要求1所述的一种基于煤矸石的公路，其特征在于，所述粗粒煤矸石粒径小于30mm，连续级配；所述细粒煤矸石粒径小于20mm，连续级配；所述微粒煤矸石粒径小于10mm，连续级配。4.根据权利要求1所述的一种基于煤矸石的公路，其特征在于，所述悬浮焙烧铁尾矿是铁尾矿经过500~600℃焙烧后，再经过磨矿磁选后得到的铁尾矿，
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500目占95%以上，比表面积500
㎡
/kg。5.根据权利要求1所述的一种基于煤矸石的公路，其特征在于，所述聚乙酸乙烯酯固含量50%，粘度1800mPa
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s。6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，王鞍山，杨秋雨，王鑫鹏，
申请(专利权)人：大连地拓环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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