【技术实现步骤摘要】
本申请属于固废利用及道路注浆加固，特别涉及一种矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料与其制备方法及应用。
技术介绍
1、注浆材料是压力作用下注入道路地层的缺陷部位而达到充填和固结作用的填充材料，可依据基体分为水泥基注浆材料和非水泥基注浆材料。其中，水泥基注浆材料以与原路面相容性好，以及利于更好发挥作用而成为最常用的道路注浆材料。然而，理想的道路注浆材料还需要具备凝结时间短、早期凝结强度高、后期凝结强度稳定，流动度高、制备简单、安全环保以及成本低的性能特点。因此，开发能够同时满足所述性能特点的道路注浆材料十分必要。
2、目前，相关领域已通过赤泥协同炉渣、矿渣、钢渣和脱硫石膏等固废以及水泥熟料等制备了凝结时间短、早期强度高、后期强度稳定的多源固废基注浆胶凝材料，不仅能够满足大部分工程应用的性能需求，而且解决了赤泥等固废堆存问题并降低制备成本，具有广泛的应用前景。
3、但是，已有多源固废基注浆胶凝材料作为道路注浆材料仍有不足之处，例如：1)结石抗压强度较低，远远达不到道路实际使用所需的强度需求；2)原料种类复杂繁多，工业化连续生产难度较高。
技术实现思路
1、本申请公开一种矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料与其制备方法及应用，有效解决了现有多源固废基注浆胶凝材料抗压强度低、原料种类复杂繁多的技术问题。
2、为了达成上述目的，本申请采用的技术方案是：
3、本申请的第一方面提供了一种矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，该矿粉
4、所述多源固废集料的原料包含：
5、赤泥40.5-43.5wt％； 快硬硫铝酸盐水泥40.5-43.5wt％；
6、矿粉9-10wt％、 脱硫石膏3-10wt％；
7、其中，所述赤泥与快硬硫铝酸盐水泥的质量比为1:1。
8、可能的实施方案中，所述多源固废集料的原料为：
9、赤泥40.5wt％； 快硬硫铝酸盐水泥40.5wt％；
10、矿粉9wt％、 脱硫石膏10wt％；
11、或
12、赤泥42.75wt％； 快硬硫铝酸盐水泥42.75wt％；
13、矿粉9.5wt％、 脱硫石膏5wt％；
14、或
15、赤泥43.5wt％； 快硬硫铝酸盐水泥43.5wt％；
16、矿粉10wt％、 脱硫石膏3wt％。
17、可能的实施方案中，所述赤泥的化学组成包含：fe2o329.22wt％、cao20.61wt％、al2o317.93wt％、sio214.32wt％、na2o 7.46wt％、tio26.97wt％、mgo 0.82wt％、so30.77wt％、k2o 0.19wt％和余量的杂质。
18、可能的实施方案中，所述矿粉的化学组成包含：cao 42.32wt％、sio226.15wt％、al2o314.23wt％、mgo 7.47wt％、fe2o33.38wt％、so32.86wt％、tio20.99wt％、k2o0.33wt％、na2o 0.33wt％和余量的杂质。
19、可能的实施方案中，所述脱硫石膏的化学组成包含：so354.34wt％、cao44.05wt％、sio20.71wt％、al2o30.35wt％、fe2o30.23wt％、mgo 0.22wt％、na2o0.03wt％和余量的杂质。
20、可能的实施方案中，所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
21、可能的实施方案中，所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料具备以下的性能参数：
22、(1)流锥流动度为14.3-17.0s；
23、(2)1天的结石抗压强度≥7.12mpa，3天的结石抗压强度≥15.55mpa，28天的结石抗压强度≥31.87mpa。
24、本申请的第二方面提供了本申请所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料的制备方法，该制备方法包括：
25、将各原料成分在干燥状态下混合的步骤；
26、和，向上一步所得混合料加水制备浆料的步骤。
27、可能的实施方案中，所述浆料的水灰比为0.44-0.48。
28、本申请的第三方面提供了本申请所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料用于涉路工程中的应用。
29、与现有技术相比，本申请的优点或有益效果至少包括：
30、本申请提供的矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料通过以赤泥-矿粉-脱硫石膏的三元固废体系协同快硬硫铝酸盐水泥及减水剂构建浆体复合体系，并科学控制原料的含量浓度，一方面能够在水化过程中生成具有支撑作用的晶石，赋予道路注浆材料早期高的结石强度，并且晶石的稳定性良好，可赋予道路注浆材料后期高的结石强度稳定性，使得道路注浆材料能够尽可能满足实际道路的使用标准；另一方面，晶石颗粒还能与减水剂之间相互作用，有效增加道路注浆材料的流动性并缩短凝结时间，使得道路注浆材料具备适中的凝结时间和流动度，有效提升实际的使用性能；第三方面，该道路注浆材料通过使用较大量的赤泥以及矿粉与脱硫石膏的固废体系，不仅解决了材料所含固废的堆存问题，而且大幅降低了制备成本，有效达成制备简单、安全环保和低成本的性能需求。其中，实施例测试结果表明，本申请矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料具备以下的性能参数：(1)流锥流动度为14.3-17.0s；(2)泌水率为0.2-0.31％；(3)膨胀率为0.005-0.009％；(4)1天的结石抗压强度≥7.12mpa，3天的结石抗压强度≥15.55mpa，28天的结石抗压强度≥31.87mpa。
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1.一种矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，原料包含多源固废集料和掺混于所述多源固废集料中的0.01-0.015wt％的减水剂；
2.根据权利要求1所述的矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，所述多源固废集料的原料为：
3.根据权利要求1所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，所述赤泥的化学组成为：
4.根据权利要求3所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，所述矿粉的化学组成为：
5.根据权利要求1所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，所述脱硫石膏的化学组成为：
6.根据权利要求1所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。
7.根据权利要求1所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，具备以下的性能参数：
8.一种权利要求1至7任一所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料的制备方法，其特征在于，包含：
9.根据
10.权利要求1至7任一所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料在涉路工程中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，原料包含多源固废集料和掺混于所述多源固废集料中的0.01-0.015wt％的减水剂；
2.根据权利要求1所述的矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，所述多源固废集料的原料为：
3.根据权利要求1所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，所述赤泥的化学组成为：
4.根据权利要求3所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，所述矿粉的化学组成为：
5.根据权利要求1所述矿粉-赤泥-脱硫石膏基多源固废道路注浆材料，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文欢，李灿昊，李辉，麦曲浪，王思莹，周泽宇，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：
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