本发明涉及道路工程领域，具体地说是一种拜耳法赤泥路基专用固化剂、其制备方法及应用方法。
背景技术：
赤泥是从铝土矿中提炼氧化铝之后排出的固体废弃物。一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。一般情况下每生产1吨氧化铝，就会产生0.8~1.5吨赤泥。2014年全国赤泥产生量约8000万吨，利用量约320万吨，利用率4%。目前我国赤泥累计堆存量超过3.5亿吨，赤泥的大量堆存，既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。因此，最大限度的减少赤泥堆存和危害，实现多渠道、大规模的资源化利用已迫在眉睫。同时，随着我国公路建设工程的高速发展，路用材料正在消耗大量的不可再生自然资源。在国内经济发达地区和重要区域走廊的公路建设中，甚至出现了土源紧缺现象。这不仅对工程建设质量与工程进度造成了严重影响，同时也给我国18亿亩耕地红线造成了严重冲击。因此，寻找合适废旧材料的再生利用成为今年来公路管理以及科研部门的一个重要任务。如果能够将赤泥大规模的应用于庞大的公路工程建设，不仅可以变废为宝、节省宝贵的不可再生土地资源，也为以赤泥为代表的工业废弃料的大规模减量化应用提供了一个最有效的途径，符合国家环境保护政策以及倡导低碳经济的基本原则。现有的传统固化剂不能够有效减低赤泥的PH值与污染性，长期稳定性较差。如果没有一种合适的赤泥固化材料，就会严重制约赤泥在公路行业的大规模应用。
技术实现要素：
本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种拜耳法赤泥路基专用固化剂，该固化剂能够有效降低赤泥的pH值，提升赤泥路基的长期稳定性。本发明进一步的技术任务是提供上述固化剂的制备方法。本发明再进一步的技术任务是提供上述固化剂的应用方法。本发明的技术任务是按以下方式实现的：拜耳法赤泥路基专用固化剂，其特点是由以下重量配比的原料制成：磷石膏60—90份调节剂20—30份稳定剂0.5—2份，所述调节剂为碱金属类化合物；所述稳定剂为氯盐。各原料的重量配比优选为：磷石膏70—80份调节剂23—28份稳定剂0.8—1.2份。各原料的重量配比最佳为：磷石膏75份调节剂24份稳定剂1份。称取配方量的磷石膏、调节剂及稳定剂，混合均匀即可得到本发明固化剂成品，但为了达到更好的技术效果，本发明固化剂的制备方法优选为包括以下步骤：a）取配方量的磷石膏，在100~110℃条件下烘干后，经过研磨，过100目筛备用；b）将配方量的调节剂在60-70℃条件下烘干后，加入步骤a所述磷石膏中，充分混合研磨，混合料的pH值为5~7；c）常温下，将配方量的稳定剂加入到步骤b所述混合料中，充分混合均匀，即得固化剂成品。所述调节剂可以是现有技术中的碱金属类化合物等，但为了达到最佳技术效果，优选为氯化钙和/或矿渣微粉。以氯化钙和矿渣微粉的混合物为调节剂时，氯化钙和矿渣微粉的重量比为3-8:1优选为5:1。所述稳定剂可以是现有技术中的氯盐类化合物，但为了达到最佳技术效果，优选为氯化钡。本发明固化剂中，磷石膏中的酸性离子与赤泥的碱性物质发生中和反应、同时固化剂中的有效成分与赤泥的含铁铝物质形成不溶物质，从而实现降低赤泥PH值、固化赤泥中的重金属离子的目的。调节剂和稳定剂共同作用，还可以激发赤泥中的活性物质，生成铁铝酸基凝胶实现赤泥中有害离子的稳定化，同时提高赤泥的强度，污染性物质被包裹、吸附而失去迁移特性。因此，可以将本发明固化剂应用于赤泥路基的铺设过程中。在赤泥路基的铺设过程中，可以将本发明固化剂按照一定的质量比添加到赤泥中，与赤泥搅拌均匀后即可进行路基铺设。铺设过程与现有技术中赤泥路基的铺设过程相同。作为优选，施工过程中固化剂与赤泥的掺加比例为8%~12%（质量百分比）。填筑路基赤泥的含水量优选为最佳含水量以上2个百分点。最佳含水量参照《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）击实试验T0131-2007确定。本发明的拜耳法赤泥路基专用固化剂、其制备方法及应用方法与现有技术相比具有以下突出的有益效果：（一）本发明用固化剂采用工业固体废弃物（磷石膏）为原材料，利用固体废弃物之间互补的化学特性，通过对活性物质的激发实现对赤泥的固化，从而将赤泥用于公路路基填筑工程；（二）无二次污染，成本低廉且资源利用率高；（三）制备方法简单，便于推广应用。具体实施方式以具体实施例对本发明的拜耳法赤泥路基专用固化剂、其制备方法及应用方法作以下详细地说明。如无特别说明，下述所用各成分的含量为重量百分比含量。实施例一：【配方】磷石膏75KgCaCl220Kg矿渣微粉4KgBaCl21Kg【制备方法】a）将配方量的磷石膏在100~110℃条件下烘干6个小时，经过球磨机研磨并过100目筛备用；b）将配方量的CaCl2、矿渣微粉在65℃条件下烘干6个小时后，加入步骤a备好的磷石膏，充分混合研磨，得到pH值为6混合料；c）常温下，将配方量的BaCl2加入到步骤b所述混合料中，充分混合均匀，即得固化剂成品。【应用及效果】将上述制备好的固化剂按照10%的比例与最佳含水量以上2个百分点赤泥掺拌均匀，并制模养护。7天的后无侧限抗压强度为1.5MPa，赤泥试件的pH值降低至8.9。实施例二：【配方】磷石膏70KgCaCl224Kg矿渣微粉4.8KgBaCl21.2Kg【制备方法】制备方法与实施例一相同。【应用及效果】应用方法与实施例一相同。7天的后无侧限抗压强度为1.2MPa，赤泥试件的pH值降低至9.3。实施例三：【配方】磷石膏80KgCaCl216Kg矿渣微粉3.2KgBaCl20.8Kg【制备方法】制备方法与实施例一相同。【应用及效果】应用方法与实施例一相同。7天的后无侧限抗压强度为1.4MPa，赤泥试件的pH值降低至8.5。实施例四：【配方】磷石膏75KgCaCl224KgBaCl21Kg【制备方法】制备方法与实施例一相同。【应用及效果】应用方法与实施例一相同。7天的后无侧限抗压强度为1.0MPa，赤泥试件的pH值降低至9.5。实施例五：【配方】磷石膏75Kg矿渣微粉24KgBaCl21Kg【制备方法】制备方法与实施例一相同。【应用及效果】应用方法与实施例一相同。7天的后无侧限抗压强度为1.2MPa，赤泥试件的pH值降低至8.9。