一種用工程開挖土的道路鋪筑材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明一種用工程開挖土的道路鋪筑材料及其制備方法，其具體是對(duì)建設(shè)工程中現(xiàn)場(chǎng)挖掘的材料即工程開挖土進(jìn)行回收和利用，再將該工程開挖土復(fù)合石灰等其它材料成為一種混合料，其可用作道路鋪筑材料如道路基層材料等。
【專利說(shuō)明】 一種用工程開挖土的道路鋪筑材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及道路工程材料【技術(shù)領(lǐng)域】，其具體是對(duì)建設(shè)工程中現(xiàn)場(chǎng)挖掘的材料即工程開挖土進(jìn)行回收和利用，再將該工程開挖土復(fù)合石灰等其它材料成為一種混合料，其可用作道路鋪筑材料如道路基層材料等。

【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)建設(shè)工程眾多，在這些過(guò)程中通常會(huì)產(chǎn)生大量的工程開挖土，工程開挖土通常被視為建設(shè)施工(如道路建設(shè)、土方工程等)中的固體廢棄物，其主要包含粘土、砂石和一定量的水。大量的廢棄的工程開挖土需要被清運(yùn)和堆積，對(duì)環(huán)境破壞極為嚴(yán)重，同時(shí)也要消耗大量的人力和物力來(lái)處理這些固體廢棄物，使建設(shè)工程的成本顯著提高。因此急需一種新的處理方式對(duì)工程開挖土進(jìn)行有效的利用和回收。
[0003]而另一方面在道路鋪筑材料中需要消耗大量的天然砂石土等固體物料，成本較高對(duì)自然資源破壞較大，如果能夠回收利用工程開挖土作為道路材料不但能夠降低工程成本還可有效的保護(hù)環(huán)境，但工程開挖土的物理化學(xué)性能并不適合被直接利用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用工程開挖土的道路鋪筑材料及其制備方法。其技術(shù)方案如下:
[0005]石灰3-5 份；
[0006]活性超細(xì)微粉5-8份；
[0007]工程開挖土 80-110份；
[0008]石墨烯為原料總重量(按重量百分比計(jì))的0.1-1% ；
[0009]聚苯乙烯顆粒6-10份；
[0010]聚丙烯纖維2-5份；
[0011]粗集料25-50份；
[0012]防水劑0.2-0.8份；
[0013]羥丙基甲基纖維素2-4份；
[0014]激發(fā)劑為原料總重量的0.02-0.06% (按重量百分比計(jì));
[0015]增塑劑0.2-0.5 份；
[0016]該道路鋪筑材料的原料中不包含水泥、浙青和水泥混凝土 ；
[0017]其中所述活性超細(xì)微粉采用粉煤灰，其中粉煤灰的比表面積為800_2600m2/kg ；
[0018]其中所述工程開挖土含有(按重量百分比計(jì))至少18%以上的粘土，其含水率為15-30%；
[0019]其中所述石墨烯厚度為5-50納米，優(yōu)選15-25納米，石墨烯直徑大小為10納米_3微米，優(yōu)選10納米-1微米；
[0020]其中所述聚苯乙烯顆粒粒徑大小為1-3毫米；
[0021]其中所述聚丙烯纖維長(zhǎng)度為0.5-2毫米；
[0022]其中所述粗集料為天然河砂或石英砂，其粒徑為35-60毫米；
[0023]其中所述激發(fā)劑為復(fù)合生物固化劑，優(yōu)選采用復(fù)合生物固化劑，本發(fā)明還可采用堿性復(fù)合激發(fā)劑，堿性復(fù)合激發(fā)劑為硅酸鈉和氫氧化鈉，其中硅酸鈉:氫氧化鈉=2: 0.5-2.5(按重量比計(jì))；
[0024]其中所述增塑劑為木質(zhì)素磺酸鈉。
[0025]上述原料組成中(按重量份計(jì))可以優(yōu)選為:石灰5份；活性超細(xì)微粉6份；工程開挖土 105份；石墨烯為原料總重量(按重量百分比計(jì))的0.6% ;聚苯乙烯顆粒8份；聚丙烯纖維3份；粗集料40份；防水劑0.6份；羥丙基甲基纖維素4份；激發(fā)劑為原料總重量的0.03% (按重量百分比計(jì))；增塑劑0.2份。
[0026]上述道路鋪筑材料的制備方法，包括如下步驟，
[0027]A、按照上述原料配比對(duì)原料進(jìn)行選取稱量；
[0028]B、將所述石墨烯置于去尚子水中進(jìn)行超聲分散0.5-2.5小時(shí),得石墨烯分散液，所述石墨烯與去離子水的重量比為1: 300-400 ；
[0029]C、將所述的石灰、活性超細(xì)微粉、工程開挖土、聚苯乙烯顆粒、聚丙烯纖維、粗集料、防水劑、羥丙基甲基纖維素、激發(fā)劑、增塑劑與上述石墨烯分散液混合攪拌0.5-2小時(shí)得成品。
[0030]所述石墨烯可以通過(guò)市售或現(xiàn)有技術(shù)制備取得，現(xiàn)有技術(shù)如機(jī)械剝離法、氧化石墨還原法、化學(xué)氣相沉積法等。
[0031]本發(fā)明的有益效果:其有效利用回收了廢棄固體原料即工程開挖土，降低建設(shè)成本減少環(huán)境破壞，對(duì)固體廢棄物有效回收利用，當(dāng)作為路基材料使用時(shí)，其具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、韌性和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。本發(fā)明通過(guò)加入所述比表面積的活性超細(xì)微粉配合所述激發(fā)劑有效的改善了產(chǎn)品的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，聚苯乙烯顆粒、聚丙烯纖維的加入不但使產(chǎn)品輕量化還保持一定的彈性和韌性預(yù)防開裂，同時(shí)配合增塑劑、防水劑等使聚苯顆粒更加穩(wěn)定均勻的存在于產(chǎn)品基體當(dāng)中，另外在原料中復(fù)合摻加了石墨烯納米材料，由于石墨烯具有優(yōu)異的特性，如優(yōu)異的潤(rùn)濕性、表面活性、高的機(jī)械強(qiáng)度等，原料中復(fù)合石墨烯納米材料時(shí)其能夠填充入產(chǎn)品基體中的細(xì)小縫隙改善產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度，另外為了使石墨烯納米材料更均勻的分散在產(chǎn)品基體中，本發(fā)明亦采用石墨烯分散液的方式與其它原料混合攪拌，從而使石墨烯納米材料均勻分布在產(chǎn)品的基體中，復(fù)合使用增塑劑與石墨烯納米材料可使石墨烯更有效的存在于固化體系中，本發(fā)明中所述原料的配比及種類也是通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)而選擇得出，上述原料種類及配比的協(xié)同作用使本發(fā)明的產(chǎn)品性能優(yōu)異。采用本發(fā)明的材料可廣泛應(yīng)用于各種道路工程，采用該材料作為路基材料，可有效提高路基的穩(wěn)定性，避免沉降開裂等問(wèn)題。

【具體實(shí)施方式】
[0032]實(shí)施例1
[0033]其原料(按重量份計(jì))包括，
[0034]石灰5份；
[0035]粉煤灰6份；
[0036]工程開挖土 85份；
[0037]石墨烯為原料總重量(按重量百分比計(jì))的0.2% ;
[0038]聚苯乙烯顆粒10份；
[0039]聚丙烯纖維3份；
[0040]粗集料50份；
[0041]防水劑0.2份；
[0042]羥丙基甲基纖維素2份；
[0043]激發(fā)劑為原料總重量的0.05% (按重量百分比計(jì))；
[0044]增塑劑0.2份；
[0045]其中粉煤灰的比表面積為800_2600m2/kg ；
[0046]其中所述工程開挖土含有(按重量百分比計(jì))至少18%以上的粘土，其含水率為15-30%；
[0047]其中所述石墨烯厚度為5-50納米，優(yōu)選15-25納米，石墨烯直徑大小為10納米_3微米，優(yōu)選10納米-1微米；
[0048]其中所述聚苯乙烯顆粒粒徑大小為1-3毫米；
[0049]其中所述聚丙烯纖維長(zhǎng)度為0.5-2毫米；
[0050]其中所述粗集料為天然河砂或石英砂，其粒徑為35-60毫米；
[0051]其中所述激發(fā)劑為復(fù)合生物固化劑或堿性復(fù)合激發(fā)劑；
[0052]其中所述增塑劑為木質(zhì)素磺酸鈉。
[0053]產(chǎn)品性能
[0054]7d抗壓強(qiáng)度8MPa
[0055]吸水率15%。
【權(quán)利要求】
1.一種用工程開挖土的道路鋪筑材料，其特征在于:其原料(按重量份計(jì))包括， 石灰3-5份； 活性超細(xì)微粉5-8份； 工程開挖土 80-110份； 石墨烯為原料總重量(按重量百分比計(jì))的0.1-1% ； 聚苯乙烯顆粒6-10份； 聚丙烯纖維2-5份； 粗集料25-50份； 防水劑0.2-0.8份； 羥丙基甲基纖維素2-4份； 激發(fā)劑為原料總重量的0.02-0.06% (按重量百分比計(jì))； 增塑劑0.2-0.5份； 該道路鋪筑材料的原料中不包含水泥、浙青和水泥混凝土 ； 其中所述活性超細(xì)微粉采用粉煤灰，其中粉煤灰的比表面積為800-2600m2/kg ； 其中所述工程開挖土含有(按重量百分比計(jì))至少18%以上的粘土，其含水率為15-30% ； 其中所述石墨烯厚度為5-50納米，優(yōu)選15-25納米，石墨烯直徑大小為10納米-3微米，優(yōu)選10納米-1微米； 其中所述聚苯乙烯顆粒粒徑大小為1-3毫米； 其中所述聚丙烯纖維長(zhǎng)度為0.5-2毫米； 其中所述粗集料為天然河砂或石英砂，其粒徑為35-60毫米； 其中所述激發(fā)劑為復(fù)合生物固化劑； 其中所述增塑劑為木質(zhì)素磺酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的道路鋪筑材料，其特征在于:原料按重量份計(jì)，石灰5份；活性超細(xì)微粉6份；工程開挖土 105份；石墨烯為原料總重量(按重量百分比計(jì))的0.6% ;聚苯乙烯顆粒8份；聚丙烯纖維3份；粗集料40份；防水劑0.6份；羥丙基甲基纖維素4份；激發(fā)劑為原料總重量的0.03% (按重量百分比計(jì))；增塑劑0.2份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的道路鋪筑材料的制備方法，其特征在于:包括如下步驟， A、按照上述原料配比對(duì)原料進(jìn)行選取稱量； B、將所述石墨烯置于去離子水中進(jìn)行超聲分散0.5-2.5小時(shí)，得石墨烯分散液，所述石墨烯與去離子水的重量比為1: 300-400 ； C、將所述的石灰、活性超細(xì)微粉、工程開挖土、聚苯乙烯顆粒、聚丙烯纖維、粗集料、防水劑、羥丙基甲基纖維素、激發(fā)劑、增塑劑與上述石墨烯分散液混合攪拌0.5-2小時(shí)得成品O
【文檔編號(hào)】C04B28/10GK104291764SQ201410354339
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】賀健, 韓冰 申請(qǐng)人:北京新奧混凝土集團(tuán)有限公司