本发明涉及道路材料领域,具体涉及一种复合道路材料及其制备方法。
背景技术:
修筑高等级道路面层所用的材料主要有沥青混凝土、水泥混凝土、沥青碎石混合料、碎石掺土和不掺土的混合料和块石料等。沥青混凝土路面具有高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性等性能,是较为理想的环保型路面材料。水泥混凝土路面强度高,稳定性好,耐久性好,抗滑性能好。通常为提高混凝土的使用性能,可掺入少量早强剂、加气剂、增塑剂、减水剂或聚合物等外加剂。
目前,用烧结法赤泥与粉煤灰、石灰、石膏、水泥、骨料生产道路基层材料已是公知技术,用经过低温煅烧处理的赤泥与矿渣、粉煤灰配合,添加碱激发材料生产低温陶瓷复合材料也是公知的。但是,这些路面材料的成本较高,制备时能耗较高,需要较长的养护时间。因此,需要一种节约成本和能耗的路面材料。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种复合路面材料及其制备方法,该路面材料的成本较低,抗压强度高,制备节约能耗。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
本发明提供了一种复合道路材料,包括如下重量份的原料:方解石60-80份、蛋白石30-46份、铝硅酸盐废渣25-40份、粉煤灰15-34份、激发材料8-15份、减水剂0.2-2.6份、絮凝剂0.5-3.2份、缓凝剂0.1-0.7份。
优选地,所述激发材料选自石灰、电石渣和水泥窑灰中的一种或几种。
优选地,所述减水剂选自木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、萘磺酸盐、腐植酸钠和聚羧酸的一种或几种。
优选地,所述絮凝剂选自聚丙烯酰胺、聚合硫酸铝、三氯化铝、三氯化铁的一种或几种。
优选地,所述缓凝剂选自硼砂、磷酸钠、氟化钠、硝酸钙的一种或几种。
本发明还提供了上述复合道路材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣,混合后碾压粉碎,加入适量乙醇,在50-60℃下湿法球磨20-30分钟,过滤后滤饼烘干得到混合粉末a;
(2)按重量份将粉煤灰和激发材料混合粉碎,在30-40℃高速搅拌5-10分钟,过200-300目筛得到混合颗粒b;
(3)将混合粉末a、混合颗粒b、减水剂、絮凝剂、缓凝剂混合,混合搅拌10-20分钟后,使用双螺杆挤出机在50-60℃、3-5mpa条件下挤出,干燥至水分含量小于10%,自然陈化2-3小时;
(4)将陈化好的材料摊铺于路面上,碾压平整,保养3-6天即可。
优选地,所述步骤(1)球磨的球料质量比为3:1-5:1。
优选地,所述步骤(2)高速搅拌的转速为1200-1400r/min。
优选地,所述步骤(3)双螺杆挤出的粒料粒径为0.4-0.8mm。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明的复合道路材料,各成分绿色环保,成本较低,抗压强度高,球磨法、双螺杆挤出的制备工艺节约能耗。
(2)本发明的复合道路材料,方解石为分布广泛的天然矿物,含有氧化钙、锰、铁、锶等成分,机械性能优良,能够提高路面的耐磨和抗压性能;蛋白石是天然的硬化的二氧化硅胶凝体,光泽度、硬度较高,能够提高路面的质感;铝硅酸盐废渣质轻多孔,比表面积大,具有水化热低、抗冻、耐磨等优越性能;激发材料能够加快水化速度,增加强度,结合减水剂、絮凝剂、缓凝剂,使得该复合路面材料的防水性、耐腐蚀性、抗压强度得到了较大的提高。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1.
一种复合道路材料,包括如下重量份的原料:方解石62份、蛋白石36份、铝硅酸盐废渣26份、粉煤灰25份、激发材料石灰12份、减水剂木质素磺酸钙0.8份、絮凝剂聚合硫酸铝1.8份、缓凝剂硼砂0.2份。
上述复合道路材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣,混合后碾压粉碎,加入适量乙醇,在50-60℃下湿法球磨20-30分钟,球的质量与方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣、乙醇混合物料的质量比为3:1,物料过滤后滤饼烘干得到混合粉末a;
(2)按重量份将粉煤灰和激发材料混合粉碎,在30-40℃、转速为1200r/min高速搅拌5-10分钟,过200-300目筛得到混合颗粒b;
(3)将混合粉末a、混合颗粒b、减水剂、絮凝剂、缓凝剂混合,混合搅拌10-20分钟后,使用双螺杆挤出机在50-60℃、3-5mpa条件下挤出,粒料粒径为0.4-0.8mm,干燥至水分含量小于10%,自然陈化2-3小时;
(4)将陈化好的材料摊铺于路面上,碾压平整,保养3-6天即可。
实施例2.
一种复合道路材料,包括如下重量份的原料:方解石68份、蛋白石32份、铝硅酸盐废渣28份、粉煤灰20份、激发材料电石渣10份、减水剂木质素磺酸钠0.4份、絮凝剂聚丙烯酰胺1.3份、缓凝剂氟化钠0.3份。
上述复合道路材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣,混合后碾压粉碎,加入适量乙醇,在50-60℃下湿法球磨20-30分钟,球的质量与方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣、乙醇混合物料的质量比为4:1,物料过滤后滤饼烘干得到混合粉末a;
(2)按重量份将粉煤灰和激发材料混合粉碎,在30-40℃、转速为1200r/min高速搅拌5-10分钟,过200-300目筛得到混合颗粒b;
(3)将混合粉末a、混合颗粒b、减水剂、絮凝剂、缓凝剂混合,混合搅拌10-20分钟后,使用双螺杆挤出机在50-60℃、3-5mpa条件下挤出,粒料粒径为0.4-0.8mm,干燥至水分含量小于10%,自然陈化2-3小时;
(4)将陈化好的材料摊铺于路面上,碾压平整,保养3-6天即可。
实施例3.
一种复合道路材料,包括如下重量份的原料:方解石70份、蛋白石38份、铝硅酸盐废渣29份、粉煤灰32份、激发材料水泥窑灰15份、减水剂木质素磺酸钙2.4份、絮凝剂聚丙烯酰胺3.0份、缓凝剂硝酸钙0.2份。
上述复合道路材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣,混合后碾压粉碎,加入适量乙醇,在50-60℃下湿法球磨20-30分钟,球的质量与方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣、乙醇混合物料的质量比为5:1,物料过滤后滤饼烘干得到混合粉末a;
(2)按重量份将粉煤灰和激发材料混合粉碎,在30-40℃、转速为1400r/min高速搅拌5-10分钟,过200-300目筛得到混合颗粒b;
(3)将混合粉末a、混合颗粒b、减水剂、絮凝剂、缓凝剂混合,混合搅拌10-20分钟后,使用双螺杆挤出机在50-60℃、3-5mpa条件下挤出,粒料粒径为0.4-0.8mm,干燥至水分含量小于10%,自然陈化2-3小时;
(4)将陈化好的材料摊铺于路面上,碾压平整,保养3-6天即可。
实施例4.
一种复合道路材料,包括如下重量份的原料:方解石74份、蛋白石42份、铝硅酸盐废渣36份、粉煤灰34份、激发材料石灰12份、减水剂木质素磺酸钠2.5份、絮凝剂聚合硫酸铝3.2份、缓凝剂硼砂0.7份。
上述复合道路材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣,混合后碾压粉碎,加入适量乙醇,在50-60℃下湿法球磨20-30分钟,球的质量与方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣、乙醇混合物料的质量比为3:1,物料过滤后滤饼烘干得到混合粉末a;
(2)按重量份将粉煤灰和激发材料混合粉碎,在30-40℃、转速为1200r/min高速搅拌5-10分钟,过200-300目筛得到混合颗粒b;
(3)将混合粉末a、混合颗粒b、减水剂、絮凝剂、缓凝剂混合,混合搅拌10-20分钟后,使用双螺杆挤出机在50-60℃、3-5mpa条件下挤出,粒料粒径为0.4-0.8mm,干燥至水分含量小于10%,自然陈化2-3小时;
(4)将陈化好的材料摊铺于路面上,碾压平整,保养3-6天即可。
实施例5.
一种复合道路材料,包括如下重量份的原料:方解石69份、蛋白石30份、铝硅酸盐废渣27份、粉煤灰18份、激发材料电石渣15份、减水剂萘磺酸盐2.5份、絮凝剂三氯化铝0.9份、缓凝剂氟化钠0.2份。
上述复合道路材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣,混合后碾压粉碎,加入适量乙醇,在50-60℃下湿法球磨20-30分钟,球的质量与方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣、乙醇混合物料的质量比为5:1,物料过滤后滤饼烘干得到混合粉末a;
(2)按重量份将粉煤灰和激发材料混合粉碎,在30-40℃、转速为1300r/min高速搅拌5-10分钟,过200-300目筛得到混合颗粒b;
(3)将混合粉末a、混合颗粒b、减水剂、絮凝剂、缓凝剂混合,混合搅拌10-20分钟后,使用双螺杆挤出机在50-60℃、3-5mpa条件下挤出,粒料粒径为0.4-0.8mm,干燥至水分含量小于10%,自然陈化2-3小时;
(4)将陈化好的材料摊铺于路面上,碾压平整,保养3-6天即可。
实施例6.
一种复合道路材料,包括如下重量份的原料:方解石80份、蛋白石45份、铝硅酸盐废渣30份、粉煤灰16份、激发材料水泥窑灰10份、减水剂木质素磺酸钙0.3份、絮凝剂三氯化铁1.7份、缓凝剂磷酸钠0.6份。
上述复合道路材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣,混合后碾压粉碎,加入适量乙醇,在50-60℃下湿法球磨20-30分钟,球的质量与方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣、乙醇混合物料的质量比为4:1,物料过滤后滤饼烘干得到混合粉末a;
(2)按重量份将粉煤灰和激发材料混合粉碎,在30-40℃、转速为1400r/min高速搅拌5-10分钟,过200-300目筛得到混合颗粒b;
(3)将混合粉末a、混合颗粒b、减水剂、絮凝剂、缓凝剂混合,混合搅拌10-20分钟后,使用双螺杆挤出机在50-60℃、3-5mpa条件下挤出,粒料粒径为0.4-0.8mm,干燥至水分含量小于10%,自然陈化2-3小时;
(4)将陈化好的材料摊铺于路面上,碾压平整,保养3-6天即可。
实施例7.
一种复合道路材料,包括如下重量份的原料:方解石66份、蛋白石35份、铝硅酸盐废渣28份、粉煤灰18份、激发材料石灰10份、减水剂腐植酸钠0.9份、絮凝剂三氯化铝1.7份、缓凝剂磷酸钠0.1份。
上述复合道路材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按重量份称取方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣,混合后碾压粉碎,加入适量乙醇,在50-60℃下湿法球磨20-30分钟,球的质量与方解石、蛋白石、铝硅酸盐废渣、乙醇混合物料的质量比为3:1,物料过滤后滤饼烘干得到混合粉末a;
(2)按重量份将粉煤灰和激发材料混合粉碎,在30-40℃、转速为1400r/min高速搅拌5-10分钟,过200-300目筛得到混合颗粒b;
(3)将混合粉末a、混合颗粒b、减水剂、絮凝剂、缓凝剂混合,混合搅拌10-20分钟后,使用双螺杆挤出机在50-60℃、3-5mpa条件下挤出,粒料粒径为0.4-0.8mm,干燥至水分含量小于10%,自然陈化2-3小时;
(4)将陈化好的材料摊铺于路面上,碾压平整,保养3-6天即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。