【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路工程材料，尤其涉及一种钛石膏固化剂、制备方法及应用。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时，加入石灰(或电石渣)以中和大量的酸性废水而产生的废渣，主要成分是二水硫酸钙，通常也含有硫酸亚铁等大量杂质。目前对钛石膏的处理方法仍是以堆存或填埋为主，占用大量的土地资源并带来一定的环境地下水、土壤和环境污染问题。
3、道路工程特别是高速公路工程建设因具有材料消纳量大的特点，对工业固废的大体量消纳具有得天独厚的优势。将钛石膏应用于道路工程，可实现钛石膏的大宗应用，同时缓解钛石膏堆存产生的土地占用和环境污染矛盾，降低工程建设成本，减少天然填土和砂石材料的使用。但由于钛石膏本身物化性能的限制，长期使用过程中易吸水膨胀，在应用路基时产生开裂；另一方面，钛石膏自身水稳定性不足，遇水崩解，无法形成强度，难以满足道路使用要求；再者，受原材料的影响，钛石膏存在一定的有害离子，长期服役过程中对周围的土壤和地下水可产生一定的污染。因此，在应用于工程时，钛石膏必须进行固化处理。
4、目前对于路用钛石膏的固化已开展一定的研究，但仍然存在以下问题需要解决，一是当前钛石膏固化剂成分复杂，原材料种类繁多，导致生产工艺复杂化，难以产业化制备；再者，为满足钛石膏的路用性能，当前钛石膏固化剂掺量较大，部分产品掺量达到钛石膏质量的20%~40%，导致钛石膏复
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种钛石膏固化剂、制备方法及应用，通过固化剂的水化硬化反应降低钛石膏的吸水性和膨胀率，同时增强钛石膏的力学性能和水稳定性，满足钛石膏作为路基和底基层填料的路用性能要求，降低工程成本，简化固化剂制备和钛石膏的施工工艺。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
3、本专利技术的第一方面，提供了一种钛石膏固化剂，按重量份数计，原料包括：激发剂30~50份、填充材料10~15份、活性固废材料30~50份、氧化钙1~10份、分散剂2~5份；
4、所述激发剂包括质量比值为0.025~0.08的a剂和b剂；所述a剂包括质量比为（0.6~1）:（0~0.4）的氢氧化钠和氢氧化钾；所述b剂包括质量比为（0.7~1）:（0~0.3）的普通硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
5、本专利技术第二方面提供了上述钛石膏固化剂的制备方法，包括步骤：
6、s11、将激发剂的a剂和b剂的原料混合研磨获得激发剂粉料；
7、s12、将填充材料研磨获得填充粉料；
8、s13、将激发剂粉料、填充粉料、活性固废粉料、氧化钙和分散剂混合，获得钛石膏固化剂。
9、本专利技术第三方面提供了上述钛石膏固化剂的应用，包括在制备钛石膏路基中的应用，所述钛石膏路基包括钛石膏和上述的钛石膏固化剂，所述钛石膏固化剂占钛石膏干质量的3~5%。
10、上述应用中，所述钛石膏路基的制备方法包括步骤：
11、s21、将含水率为20~27%的钛石膏摊铺后，按照钛石膏干质量的3~5%的比例撒铺上述的钛石膏固化剂；
12、s22、将钛石膏和钛石膏固化剂拌合后压实；
13、s23、保持湿润养生3~4天。
14、本专利技术的有益效果如下：
15、1.本专利技术提供的钛石膏固化剂，充分利用各固废原材料之间的协同水化硬化效应，各固废原材料之间通过复盐效应和硅的四配位同构化效应，能够与钛石膏发生协同活化作用，形成具有一定强度和稳定性的化合物或固溶体，将钛石膏中的有害物质物理包裹在内，实现对钛石膏有害物质的有效固化，并产生一定的路用强度；固废基胶凝材料颗粒通过填充效应和生成更稳定的化合物或固溶体来降低钛石膏孔隙率，从而限制其体积膨胀；固废基胶凝材料通过物理密实与填充，生成稳定化合物，减少孔隙，增强整体性和界面粘结力，阻碍水分渗透，从而提高水稳定性，满足路用性能要求，降低路用成本；固化剂原材料均为常见大宗固废材料和工程材料，只需混料均化和研磨，制备方法简单。
16、2. 本专利技术的钛石膏固化剂的掺量与道路常用稳定剂的掺量基本相同，相较于现有固化剂掺量低，较传统填土路基可显著降低工程总成本，经济优势明显。
17、3.本专利技术的钛石膏路基与底基层的施工工艺与传统填土路基和底基层施工工艺相同，无需改造现有设备，施工工艺简便。
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1.一种钛石膏固化剂，其特征在于，按重量份数计，原料包括：激发剂30~50份、填充材料10~15份、活性固废材料30~50份、氧化钙1~10份、分散剂2~5份；所述激发剂包括质量比值为0.025~0.08的A剂和B剂；所述A剂包括质量比为（0.6~1）:（0~0.4）的氢氧化钠和氢氧化钾；所述B剂包括质量比为（0.7~1）:（0~0.3）的复合硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。
2.根据权利要求1所述的钛石膏固化剂，其特征在于，所述填充材料包括质量比为（0.4~1）:（0~0.6）废弃玻璃粉和脱碳煤矸石;所述填充材料的比表面积在500m2/kg及以上。
3.根据权利要求1所述的钛石膏固化剂，其特征在于，所述活性固废材料包括质量比为（0.5~1）:（0~0.5）：（0.5~0.8）的高炉矿渣、活性钢渣和稻壳灰。
4.根据权利要求1所述的钛石膏固化剂，其特征在于，所述分散剂包括质量比为（0.2~1）:（0.2~0.8）:（0.5~1）的聚乙烯醇粉体材料、三异丙醇胺、硫酸钙晶须的混合物。
5.一种如权利要求1-4任一所述的钛石膏固化剂的制备方法
6.根据权利要求5所述的钛石膏固化剂的制备方法，其特征在于， S11中的研磨至过200目筛网，且物料的分散均匀程度在99%以上；S12中的研磨方法为球磨至比表面积在500m2/kg以上。
7.一种如权利要求1-4任一所述的钛石膏固化剂的应用，其特征在于，包括在制备钛石膏路基中的应用，所述钛石膏路基包括钛石膏和所述的钛石膏固化剂，所述钛石膏固化剂占钛石膏干质量的3~5%。
8.如权利要求7所述的钛石膏固化剂的应用，其特征在于，所述钛石膏路基的制备方法包括步骤：
9.如权利要求8所述的钛石膏固化剂的应用，其特征在于，S22中，用路拌机将钛石膏和钛石膏固化剂拌合均匀，推土机碾压2~3遍后，地平机刮平，之后用压路机压实至设定的压实度。
10.如权利要求8所述的钛石膏固化剂的应用，其特征在于，S23中，覆盖土工布并洒水养生，期间保持土工布表面湿润。
...【技术特征摘要】
1.一种钛石膏固化剂，其特征在于，按重量份数计，原料包括：激发剂30~50份、填充材料10~15份、活性固废材料30~50份、氧化钙1~10份、分散剂2~5份；所述激发剂包括质量比值为0.025~0.08的a剂和b剂；所述a剂包括质量比为（0.6~1）:（0~0.4）的氢氧化钠和氢氧化钾；所述b剂包括质量比为（0.7~1）:（0~0.3）的复合硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。
2.根据权利要求1所述的钛石膏固化剂，其特征在于，所述填充材料包括质量比为（0.4~1）:（0~0.6）废弃玻璃粉和脱碳煤矸石;所述填充材料的比表面积在500m2/kg及以上。
3.根据权利要求1所述的钛石膏固化剂，其特征在于，所述活性固废材料包括质量比为（0.5~1）:（0~0.5）：（0.5~0.8）的高炉矿渣、活性钢渣和稻壳灰。
4.根据权利要求1所述的钛石膏固化剂，其特征在于，所述分散剂包括质量比为（0.2~1）:（0.2~0.8）:（0.5~1）的聚乙烯醇粉体材料、三异丙醇胺、硫酸钙晶须...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐润，于坤，吴建东，王媛，徐召，栾金晖，张锴，孙建秀，齐仕杰，刘迪，
申请(专利权)人：山东省交通规划设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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