一种含抛光砖白泥的路基填筑材料的制备方法与流程

文档序号:13408136阅读:122来源:国知局

本发明是申请号201610046971.9,申请日:2016年1月25日,发明名称:“一种含抛光砖白泥的路基填筑材料及其制备方法”的分案申请。

本发明涉及一种含抛光砖白泥的路基填筑材料及其制备方法,属于路基填筑技术领域。



背景技术:

近年来我国纯碱工业蓬勃发展,碱渣的污染问题变得愈加严重。2014年我国纯碱产量达2514.7万吨,其中58%是用采用专案氨碱法生产的,氨碱生产纯碱的最大缺点是蒸氨工艺流程中产生的大量废弃物.据统计,每生产1吨纯碱要生成0.3-0.6吨碱渣,数量相当可观。

2014年我国陶瓷砖产量达到140亿平方米,其中抛光砖占20-30%,在陶瓷抛光砖的研磨抛光工序,通常将从砖坯表面去除0.5-0.7毫米表面层,有时甚至高达1-2毫米,那么生产1平方米抛光砖将形成1.5-2.0公斤左右的砖屑,按此计算,我国每年抛光砖抛光废料的产出量可达到600万吨。

目前未见将碱渣和抛光砖白泥同时用来制备路基填筑材料的报道;现有的路基填筑材料存在抗压强度低、成本高,经济效益低的缺陷。



技术实现要素:

本发明为解决现有技术存在的技术问题,提供一种含抛光砖白泥的路基填筑材料,以实现以下发明目的:

(1)本发明制备的路基填筑材料,测定无侧限抗压强度值,7天时的无侧限抗压值达2.73-3.72mpa,28天时的无侧限抗压值达3.85-5.93mpa;

(2)本发明制备的路基填筑材料,成本低;

(3)本发明制备的路基填筑材料,经济效益显著。

为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:

一种含抛光砖白泥的路基填筑材料,包括碱渣、抛光砖白泥、活性剂。

以下是对上述技术方案的进一步改进:

所述路基填筑材料,以重量份计,包括以下原料:碱渣65-90份、抛光砖白泥10-35份、硫酸钠2-9份。

所述抛光砖白泥,以重量份计,包括二氧化硅64-69份,氧化铝18-22份,氧化铁0.5-0.9份,氧化钙1.1-1.5份,氧化镁1.1-1.4份,三氧化硫0.23-0.27份,氧化钠0.8-1.2份,氧化钾0.6-0.9份,氯离子0.008-0.011份;烧失量为5.45-5.88%。

所述活性剂,为硫酸钠。

所述路基填筑材料,还包括三聚氰胺甲醛树脂、氧化锆、高炉矿渣、玻璃纤维、天然橡胶、铝灰、砾石。

所述路基填筑材料,以重量份计,包括碱渣65-90份、抛光砖白泥10-35份、硫酸钠5-13份、三聚氰胺甲醛树脂10-15份、氧化锆2-5份、高炉矿渣9-16份、玻璃纤维2-6份、天然橡胶4-10份、铝灰6-12份、砾石10-15份。

所述氧化锆,为粉体,粒度<0.5μm,比表面积为25m2/g,氧化锆有效成分含量为98.5%,ph为6.5;所述玻璃纤维,为短切丝,纤维直径为6μm,短切长度为8mm。

所述铝灰,为铸造铝生产过程中产生的熔渣经冷却加工后的产物,包括金属铝10%,三氧化铝50%,二氧化硅5%,氧化钠1.0%,氧化镁3%,氧化钙2%。

所述砾石,1.8-2.5mm的20%,2.5-5mm的25%,5-10mm的35%;10-15mm的20%。

一种含抛光砖白泥的路基填筑材料的制备方法,包括抛光砖白泥的处理、加入三聚氰胺甲醛树脂;所述抛光砖白泥的处理,抛光砖白泥经过晾晒,水份达到5%以下,进行粉碎,得到1000目以上微粉;所述加入三聚氰胺甲醛树脂,转速为200r/min,搅拌5分钟。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

(1)本发明制备的路基填筑材料,测定无侧限抗压强度值,7天时的无侧限抗压值为2.73-3.72mpa,28天时的无侧限抗压值为3.85-5.93mpa;

(2)本发明采用大量工业废弃碱渣和抛光砖白泥为原料,解决了工业废料碱渣和抛光砖白泥污染环境的现象,有效地利用了大量的碱渣和抛光砖白泥,将它们变废为宝,具有有重要的社会效益;

(3)本发明所述路基填筑材料,原材料丰富,生产工艺简单,成本低廉,且各顶工程指标合格,节约成本30%。

具体实施方式:

以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1一种含抛光砖白泥的路基填筑材料

所述路基填筑材料,以重量份计,包括以下原料:

碱渣65份、抛光砖白泥35份、硫酸钠2份;

所述抛光砖白泥,以重量份计,包括二氧化硅64份,氧化铝18份,氧化铁0.5份,氧化钙1.1份,氧化镁1.1份,三氧化硫0.23份,氧化钠0.8份,氧化钾0.6份,氯离子0.008份;烧失量为5.45%。

所述路基填筑材料的制备方法为:

按照配方称取碱渣、抛光砖白泥,搅拌均匀,再加入硫酸钠,搅拌均匀,既得含抛光砖白泥的路基填筑材料。

本实施例制得的一种含抛光砖白泥的路基填筑材料,进行无侧限抗压强度值,测得无侧限抗压强度为2.7mpa-3.8mpa,能满足路基填筑等相应的工程承载要求。

表1实施例1所述路基填筑材料无侧限抗压强度值

实施例2一种含抛光砖白泥的路基填筑材料

所述路基填筑材料,以重量份计,包括以下原料:

碱渣75份、抛光砖白泥25份、硫酸钠3份;

所述抛光砖白泥,以重量份计,包括二氧化硅67份,氧化铝19份,氧化铁0.6份,氧化钙1.3份,氧化镁1.2份,三氧化硫0.25份,氧化钠1.0份,氧化钾0.7份,氯离子0.009份;烧失量为5.60%。

所述路基填筑材料的制备方法为:

按照配方称取碱渣、抛光砖白泥,搅拌均匀,再加入硫酸钠,搅拌均匀,既得含抛光砖白泥的路基填筑材料。

表2本实施例制得的一种碱渣、抛光砖白泥路基填筑材料无侧限抗压强度值

实施例3一种含抛光砖白泥的路基填筑材料

所述路基填筑材料,以重量份计,包括以下原料:

碱渣80份、抛光砖白泥20份、硫酸钠5份;

所述抛光砖白泥,以重量份计,包括二氧化硅69份,氧化铝22份,氧化铁0.9份,氧化钙1.5份,氧化镁1.4份,三氧化硫0.27份,氧化钠1.2份,氧化钾0.9份,氯离子0.011份;烧失量为5.88%。

所述路基填筑材料的制备方法为:

按照配方称取碱渣、抛光砖白泥,搅拌均匀,再加入硫酸钠,搅拌均匀,既得含抛光砖白泥的路基填筑材料。

表3本实施例制得的一种碱渣、抛光砖白泥路基填筑材料无侧限抗压强度值

实施例4一种含抛光砖白泥的路基填筑材料

所述路基填筑材料,以重量份计,包括以下原料:

碱渣80份、抛光砖白泥20份、硫酸钠7份;

所述路基填筑材料的制备方法为:

按照配方称取碱渣、抛光砖白泥,搅拌均匀,再加入硫酸钠,搅拌均匀,既得含抛光砖白泥的路基填筑材料。

表4本实施例制得的一种碱渣、抛光砖白泥路基填筑材料无侧限抗压强度值

从上述实施例可见,通过调整原材料的配比,能得到不同强度的路基填筑材料,且28天龄期的试样相对于7天的抗压强度有所增加,可满足不同工程应用的需要。

经过大量试验,以下技术方案均能实现本发明的发明目的:

一种含抛光砖白泥的路基填筑材料

所述路基填筑材料,以重量份计,包括以下原料:

碱渣65-90份、抛光砖白泥10-35份、硫酸钠2-9份;

所述路基填筑材料的制备方法为:

按照配方称取碱渣、抛光砖白泥,搅拌均匀,再加入硫酸钠,搅拌均匀,既得含抛光砖白泥的路基填筑材料。

所述路基填筑材料,测定无侧限抗压强度值,7天时的无侧限抗压值为2.73-3.72mpa,28天时的无侧限抗压值为3.85-5.93mpa。

实施例5一种含抛光砖白泥的路基填筑材料

以重量份计,包括以下原料组分:

碱渣65份、抛光砖白泥10份、硫酸钠5份、三聚氰胺甲醛树脂10份、氧化锆2份、高炉矿渣9份、玻璃纤维2份、天然橡胶4份、铝灰6份、砾石10份;

所述抛光砖白泥,以重量份计,包括二氧化硅64份,氧化铝18份,氧化铁0.5份,氧化钙1.1份,氧化镁1.1份,三氧化硫0.23份,氧化钠0.8份,氧化钾0.6份,氯离子0.008份;烧失量为5.45%。

所述氧化锆,为粉体,粒度<0.5μm,比表面积为25m2/g,氧化锆有效成分含量为98.5%,ph为6.5。

所述玻璃纤维,为短切丝,纤维直径为6μm,短切长度为8mm。

所述铝灰,为铸造铝生产过程中产生的熔渣经冷却加工后的产物,包括金属铝10%,三氧化铝50%,二氧化硅5%,氧化钠1.0%,氧化镁3%,氧化钙2%。

所述砾石,1.8-2.5mm的20%,2.5-5mm的25%,5-10mm的35%;10-15mm的20%。

所述三聚氰胺甲醛树脂的制备:

将37%的甲醛溶液投入到反应釜内,搅拌,调节ph值为8.0,按37%甲醛溶液:三聚氰胺为3:1的比例加入三聚氰胺,升温至70℃,保温搅拌至溶液完全澄清,加入1.5%异丁醇并降温至50℃,用硫酸调节ph值为4.0,继续保温至体系透明,然后再将混合液调节碱性,蒸馏,得到固含量为31%,粘度为35s的三聚氰胺甲醛树脂溶液备用。

实施例6一种含抛光砖白泥的路基填筑材料

以重量份计,包括以下原料组分:

碱渣70份、抛光砖白泥25份、硫酸钠8份、三聚氰胺甲醛树脂12份、氧化锆3份、高炉矿渣12份、玻璃纤维3份、天然橡胶7份、铝灰10份、砾石12份;

所述抛光砖白泥,以重量份计,包括二氧化硅67份,氧化铝19份,氧化铁0.6份,氧化钙1.3份,氧化镁1.2份,三氧化硫0.25份,氧化钠1.0份,氧化钾0.7份,氯离子0.009份;烧失量为5.60%。

所述氧化锆,为粉体,粒度<0.5μm,比表面积为25m2/g,氧化锆有效成分含量为98.5%,ph为6.5。

所述玻璃纤维,为短切丝,纤维直径为6μm,短切长度为8mm。

所述铝灰,为铸造铝生产过程中产生的熔渣经冷却加工后的产物,包括金属铝10%,三氧化铝50%,二氧化硅5%,氧化钠1.0%,氧化镁3%,氧化钙2%。

所述砾石,1.8-2.5mm的20%,2.5-5mm的25%,5-10mm的35%;10-15mm的20%。

所述三聚氰胺甲醛树脂的制备:

将37%的甲醛溶液投入到反应釜内,搅拌,调节ph值为8.0,按37%甲醛溶液:三聚氰胺为3:1的比例加入三聚氰胺,升温至70℃,保温搅拌至溶液完全澄清,加入1.5%异丁醇并降温至50℃,用硫酸调节ph值为4.0,继续保温至体系透明,然后再将混合液调节碱性,蒸馏,得到固含量为31%,粘度为35s的三聚氰胺甲醛树脂溶液备用。

实施例7一种含抛光砖白泥的路基填筑材料

以重量份计,包括以下原料组分:

碱渣90份、抛光砖白泥35份、硫酸钠13份、三聚氰胺甲醛树脂15份、氧化锆5份、高炉矿渣16份、玻璃纤维6份、天然橡胶10份、铝灰12份、砾石15份;

所述抛光砖白泥,以重量份计,包括二氧化硅69份,氧化铝22份,氧化铁0.9份,氧化钙1.5份,氧化镁1.4份,三氧化硫0.27份,氧化钠1.2份,氧化钾0.9份,氯离子0.011份;烧失量为5.88%。

所述氧化锆,为粉体,粒度<0.5μm,比表面积为25m2/g,氧化锆有效成分含量为98.5%,ph为6.5。

所述玻璃纤维,为短切丝,纤维直径为6μm,短切长度为8mm。

所述铝灰,为铸造铝生产过程中产生的熔渣经冷却加工后的产物,包括金属铝10%,三氧化铝50%,二氧化硅5%,氧化钠1.0%,氧化镁3%,氧化钙2%。

所述砾石,1.8-2.5mm的20%,2.5-5mm的25%,5-10mm的35%;10-15mm的20%。

所述三聚氰胺甲醛树脂的制备:

将37%的甲醛溶液投入到反应釜内,搅拌,调节ph值为8.0,按37%甲醛溶液:三聚氰胺为3:1的比例加入三聚氰胺,升温至70℃,保温搅拌至溶液完全澄清,加入1.5%异丁醇并降温至50℃,用硫酸调节ph值为4.0,继续保温至体系透明,然后再将混合液调节碱性,蒸馏,得到固含量为31%,粘度为35s的三聚氰胺甲醛树脂溶液备用。

实施例8一种含抛光砖白泥的路基填筑材料的制备方法

(1)称量

按照配方称取各组分。

(2)铝灰的处理

将铝灰进行回收金属铝处理。

(3)抛光砖白泥的处理

抛光砖白泥经过晾晒,水份达到5%以下,对晾晒好的抛光砖白泥进行粉碎,用辊压磨进行粉碎,得到1000目以上微粉。

(4)加料

加入碱渣、抛光砖白泥微粉、氧化锆、高炉矿渣、铝灰,混合均匀。

(5)加入三聚氰胺甲醛树脂

加入三聚氰胺甲醛树脂,慢速搅拌,转速为200r/min,搅拌5分钟。

(6)加入玻璃纤维、天然橡胶、砾石

加入玻璃纤维、天然橡胶、砾石,混合均匀。

(7)加入改性剂

加入改性剂硫酸钠,混合均匀,制得本发明路基填筑材料。

将本发明制备的路基填筑材料,经压实、养护,测其性能,结果如下:

表5本发明制备的路基填筑材料的性能指标

除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为重量百分数,本发明所述的比例,均为质量比例。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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