一种岗石废渣透水路基材料及其制备方法

本发明涉及建筑材料，特别涉及一种岗石废渣透水路基材料及其制备方法。

背景技术：

1、

2、一般的混凝土路面不具有透水性能或透水性能不强，传统城市路面为不透水结构，雨水通过路表排除，泄流能力有限，当遇到大雨或暴雨时，雨水容易在路面汇集，大量集中在机动车和自行车道上，导致路面大范围积水。使城市空气湿度降低，加速了城市热岛效应的形成，会影响地面的生态系统，它使水生态无法正常循环，打破了城市生态系统的平衡，影响了植被的正常生长。

3、目前，由于废渣种类繁多、体积大、含有杂质等特点，传统的处理方式主要是填埋或焚烧，但这些方式会造成资源浪费和环境污染，同时，目前对建筑废料的再利用率较低，大部分矿石废渣被视为废弃物直接处理，而未能充分发挥其再生资源的潜力。如果将这些矿石废渣用在路基建设中，不仅能解决矿石废渣带来的问题，而且还能将这些固体废弃物再利用，提高我国固废资源的利用率。

4、申请号为cn202311503378.9的发明专利，提供了一种适用于大体积浇筑的全固废聚合轻质土及其制备方法、使用方法，其中，适用于大体积浇筑的全固废聚合轻质土包括以下重量份的组分：粉煤灰30～60份，矿渣粉10～20份，钢渣微粉10～20份，烧碱废渣5～20份，纯碱废渣5～15份，发泡剂0.02～0.2份；其中，所述纯碱废渣的主要矿相成分为碳酸钙、硫酸钙和氯化钙，所述烧碱废渣的主要矿相成分为岩盐、芒硝和烧碱；所述粉煤灰、矿渣粉、钢渣微粉、烧碱废渣、纯碱废渣的重量份之和为100份。该方法虽然给固废回收利用提供了一个新的思路，但是，由于该方法使用的是单一发泡技术，发泡微孔大多为封闭式，透水性能较差，容易导致路面大范围积水；也不利于释放热量，容易因为无法释放热量而造成长时间高温。因此如何使混凝土发泡产生大小均匀且开放孔连通结构很有必要。

技术实现思路

1、本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种岗石废渣透水路基材料及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种岗石废渣透水路基材料，包括以下重量份数组分：岗石废渣1～1.2份、胶凝材料0.2～0.6份、橡胶颗粒粉0.2～0.6份、粉煤灰0.1～0.5份、硅灰0～0.06份、骨料3.5～5份、改良发泡剂0.01-0.04份、纳米碳酸钙0.01～0.03份、水0.4～0.6份；

4、所述改良发泡剂采用以下重量份数的原料制备而成：h2o210～20份、nahco310～15份、铝粉15～20份、十二烷基硫酸钠10～20份、e607l10～15份、月桂酸钾20～25份、水10～20份。

5、进一步地，所述岗石废渣的直径为5mm～10mm。

6、进一步地，60％以上的岗石废渣直径为6mm～8mm。

7、进一步地，所述胶凝材料为硅酸钠和水性环氧树脂按质量比4:5的比例混合而成的混合物。

8、进一步地，所述硅酸钠的模数为20～30，所述水性环氧树脂的模数为50～80。

9、进一步地，所述骨料为石子，其中，55％～65％的骨料粒径为10～15mm，35～45％的骨料粒径为5～8mm。

10、进一步地，所述改良发泡剂通过以下方法制备得到：

11、(1)将h2o2、nahco3、铝粉和5～10份水按重量份比例混合，得混合物；

12、(2)将步骤(1)所得的混合物置于45～55℃条件下中加热，搅拌，搅拌转速为300～500rpm，搅拌时间为10～20min；

13、(3)搅拌过程中加入十二烷基硫酸钠、e607l、月桂酸钾和5～10份水，再搅拌10～30min，将混合物冷却至室温，即得所述改良发泡剂。

14、进一步地，所述的一种岗石废渣透水路基材料的制备方法，包括以下步骤：

15、(1)将岗石废渣、胶凝材料、橡胶颗粒粉、粉煤灰、硅灰、纳米碳酸钙、骨料、水混合搅拌，得净浆；

16、(2)将所述改良发泡剂与步骤(1)所得的净浆混合，搅拌均匀，得到泡沫型浆料，将所述泡沫型浆料浇筑到模具中或现场浇筑施工；

17、(3)施工时通过提前预埋好的充气管道向浇筑好的浆料中充入空气，使其形成开放连通孔结构，即得所述透水路基材料。

18、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

19、1、本发明通过采用多种发泡剂程序发泡技术与一种开放连通孔结构的施工方式结合，施工后的路基材料具有大小均匀且开放孔连通结构，形成贯通的排水腔道，具有透水功能，能使雨水渗入地下，提高了路面快速排水能力以及雨天路面行车安全性，同时提高了海绵城市的积水能力，为海绵城市的发展提供了新的思路和方法。

20、2、本发明制备的路基材料由于具有大小均匀且开放孔连通结构，有利于释放热量，不会像传统混凝土路面那样无法释放热量而造成长时间高温，能够增加空气湿度，改善城市热岛效应，还能吸附空气中的粉尘，减少粉尘污染，也能吸收车辆行驶时的噪音，降低维护成本。

21、3、本发明通过利用岗石废渣，可以将废弃物转化为可再利用的资源，减少对原生资源的开采，有利于资源的可持续利用，减少可能会造成的环境污染和生态破坏。可以减少新资源的开采和生产过程中的能源消耗，有助于降低能源消耗和减少温室气体排放，促进社会可持续发展。

22、4、本发明通过添加橡胶颗粒粉可以增加透水路基的孔隙率，提高透水性能，有助于降低路面积水和减少积水现象；同时还可以增加路基的柔性和弹性，提高路基的抗压性能，延长路面的使用寿命。

技术特征：

1.一种岗石废渣透水路基材料，其特征在于，包括以下重量份数组分：岗石废渣1～1.2份、胶凝材料0.2～0.6份、橡胶颗粒粉0.2～0.6份、粉煤灰0.1～0.5份、硅灰0～0.06份、骨料3.5～5份、改良发泡剂0.01-0.04份、纳米碳酸钙0.01～0.03份、水0.4～0.6份；

2.根据权利要求1所述的一种岗石废渣透水路基材料，其特征在于，所述岗石废渣的直径为5mm～10mm。

3.根据权利要求2所述的一种岗石废渣透水路基材料，其特征在于，60％以上的岗石废渣直径为6mm～8mm。

4.根据权利要求1所述的一种岗石废渣透水路基材料，其特征在于，所述胶凝材料为硅酸钠和水性环氧树脂按质量比4:5的比例混合而成的混合物。

5.根据权利要求4所述的一种岗石废渣透水路基材料，其特征在于，所述硅酸钠的模数为20～30，所述水性环氧树脂的模数为50～80。

6.根据权利要求1所述的一种岗石废渣透水路基材料，其特征在于，所述骨料为石子，其中，55％～65％的骨料粒径为10～15mm，35～45％的骨料粒径为5～8mm。

7.根据权利要求1所述的一种岗石废渣透水路基材料，其特征在于，所述改良发泡剂通过以下方法制备得到：

8.根据权利要求1所述的一种岗石废渣透水路基材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种岗石废渣透水路基材料及其制备方法，包括以下重量份数组分：岗石废渣1～1.2份、胶凝材料0.2～0.6份、橡胶颗粒粉0.2～0.6份、粉煤灰0.1～0.5份、硅灰0～0.06份、骨料3.5～5份、改良发泡剂0.01‑0.04份、纳米碳酸钙0.01～0.03份、水0.4～0.6份；改良发泡剂采用以下重量份数的原料制备而成：H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;10‑20份、NaHCO<subgt;3</subgt;10‑15份、铝粉15‑20份、十二烷基硫酸钠10‑20份、E607L 10‑15份、月桂酸钾20‑25份。本发明通过采用多种发泡剂程序发泡技术与开放连通孔结构的施工方式结合，使路基材料具有大小均匀且开放孔连通结构，形成贯通的排水腔道，具有透水功能，能使雨水渗入地下，提高了路面快速排水能力以及雨天路面行车安全性，同时提高了海绵城市的积水能力。

技术研发人员：蔡色,谭春雷,崔李三,邓宇,张晓辉,赖飞燕,丁建翔,蓝玉清
受保护的技术使用者：广西科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/25