CN108516766A - 一种尾矿水硬性道路基层材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,该制备方法包括如下步骤:1)纳米前驱体的制备:以质量百分数计,称取85%~92%的尾矿和8%~15%的普硅水泥,混合搅拌均匀,得到尾矿复合组装的纳米前驱体;2)纳米复合材料的制备:以质量百分数计,称取99.2%~99.95%步骤1)所得的纳米前驱体和0.05%~0.8%的尾矿压固成岩剂,混合搅拌均匀,即得到尾矿水硬性道路基层材料;其中,所述尾矿压固成岩剂以质量百分数计由20%~50%的纳米铝溶胶和50%~80%的纳米硅溶胶混合而成。本发明利用尾矿生产道路基层材料,减少了对环境的污染,变废为宝,而且形成的道路基层抗裂性强、抗压强度高、使用寿命长、成本低。

Description

一种尾矿水硬性道路基层材料的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及道路工程建设的技术领域,具体地指一种尾矿水硬性道路基层材料的 制备方法。
背景技术
[0002] 随着钢铁工业的迅速发展,尾矿在工业固体废弃物中占的比例也越来越大。据不 完全统计,目前我国发现的矿产有150多种,开发建立了8000多座矿山,累计生产尾矿59.7 亿t。矿山尾矿一直都是难处理的问题之一,它和建筑垃圾的污染问题并列为几大污染难 题。矿山尾矿不仅占地面积大,到了秋季,大风现象多发,这样如果部分矿山尾矿颗粒较小, 很容易造成空气污染,如果长时间吸入这样的浑浊空气,对身体伤害也是非常大的。对尾矿 治理与利用最为简单可行的几种方法为:一是覆土造田。在土壤比较充足的地区可采用压 10-2〇厘米土的方法而后进行种植,覆土造田,扩大耕地面积,这种方法适用于呈山谷形的 尾矿库。多年来,这种方法已得到肯定。但也有因压的土层较薄,造成粉尘二次危害的。但是 此种方法对城市建筑垃圾就不起作用。
[0003] 磷尾矿主要由钙镁碳酸盐矿物组成,通常为高镁鱗尾矿,以白云石为主,其次为磷 灰石,另外含有少量方解石和石英。磷尾矿主要由钙镁碳酸盐矿物组成,通常为高镁磷尾 矿,以白云石为主,其次为磷灰石,另外含有少量方解石和石。尾矿中有用组分的回收利用 是提高资源综合利用率的重要途径之一。
[0004]铁尾矿是选矿厂在特定经济技术条件下,将矿石磨细、选取“有用组分”后所排放 的废弃物,也就是矿石经选出精矿后剩余的固体废弃物。它是一种复合矿物原料,除了含有 少量金属组分外,其主要矿物组分是脉石矿物,如石英、辉石、长石、石榴石,角闪石及其蚀 变矿物:其化学成分主要以铁、硅、镁、钙、铝的氧化物为主,并伴有少量的磷,硫等是一种重 要的二次资源。目前由于技术原因,只能在尾矿库中堆存。
[0005] 金铜尾矿,又称金铜尾砂,是由矿石经粉碎、精选后所剩下的细粉沙粒组成。这些 尾矿除少量作为旧矿井的填充料之外,其余绝大多数还以填充洼地或筑坝堆放的方式储 存,堆置的金铜尾矿不仅占用了大量土地,而且覆盖了原有的植被,生态系统遭到破坏。尾 矿因其特殊的理化性质,重金属含量特别高,植物很难在尾矿上自然生长。同时尾矿因随风 飞扬、雨水流失,对周边地区的居民生活环境造成污染。在尾矿的治理过程中,植被重建是 尾矿治理的最好方式,而在植被恢复过程中,土壤养分的提高、毒性物质浓度的降低、耐性 植物品种的形成都是一个长期的过程,因此复垦的关键在于基质的改良和耐性物种的选 择。物种的选择应强调物种对基质的适应性和物种对基质的改良效果,其中,草坪草在降低 环境污染与生态保护方面发挥着极其重要的作用。
[0006]传统道路基层材料包括水泥稳定土、石灰稳定土和二灰碎石。水泥稳定土中,水泥 作为一种水硬性材料,遇水产生胶体,这些胶体在土壤中无法形成统一整体,并且还会破坏 土壤本身的结构和连结,造成大量的不稳定空间,这些空间在水的入侵和温度的变化下,会 变得非常脆弱,因此水泥稳定土形成的道路基层极易开裂,抗裂性差。石灰稳定土中,石灰 是一种气硬性物质,它的最终生成物为碳酸钙,碳酸钙的溶解度远远大于硅酸钙和其他的 硅酸盐,因此,石灰稳定土形成的道路基质在水的作用下,会不断的流逝,容易腐蚀;而且本 身韧性差、脆性强,温度越低,越容易被破坏。二灰碎石是在粒料中掺入适量的石灰和粉煤 灰,其中石灰和粉煤灰为胶结材料,粒料起骨架作用。二灰碎石形成的道路基层属于半刚性 基层,具有明显的水硬件、缓凝性,但是粒料和石灰、粉煤灰一旦结合,内部即停止化学反 应,形成的道路基质刚性过大,容易受温度和湿度影响而开裂,抗裂性差。
发明内容
[0007]本发明的目的就是要提供一种尾矿水硬性道路基层材料制备方法,该制备方法利 用尾矿生产道路基层材料,减少了对环境的污染,变废为宝,而且形成的道路基层抗裂性 强、抗压强度高、使用寿命长、成本低。
[0008]为实现上述目的,本发明提供的一种尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括 如下步骤:
[0009] 1)纳米前驱体的制备:以质量百分数计,称取85%〜92%的尾矿和8%〜15%的普 硅水泥,混合搅拌均匀,得到尾矿复合组装的纳米前驱体;
[0010] 2)纳米复合材料的制备:以质量百分数计,称取99.2%〜99.95%步骤1)所得的纳 米前驱体和〇. 05%〜0.8%的尾矿压固成岩剂,混合搅拌均匀,即得到尾矿水硬性道路基层 材料;
[0011]其中,所述尾矿压固成岩剂以质量百分数计由20%〜50%的纳米铝溶胶和50%〜 80%的纳米硅溶胶混合而成。
[0012]作为优选实施方式地,所述步骤1)中,所述尾矿为磷尾矿、铁尾矿、或者金铜尾矿 中的一种或多种。
[0013]作为优选实施方式地,所述步骤1)中,所述尾矿为磷尾矿、铁尾矿、金铜尾矿按照 质量比为1:1〜5:1〜5混合而成。
[00M]作为最佳实施方式地,所述步骤1)中,所述尾矿为磷尾矿、铁尾矿、金铜尾矿按照 质量比为1:2:3混合而成。
[0015]作为优选实施方式地,所述步骤1)中,尾矿的质量百分数为87 %〜9〇 %,普硅水泥 的质量百分数为10%〜13%。
[0016]作为最佳实施方式地,所述步骤1)中,尾矿的质量百分数为88%,普硅水泥的质量 百分数为12%。 '
[0017]作为优选实施方式地,所述步骤2)中,纳米前驱体的质量百分数为99.5〇%〜 99.85%,尾矿压固成岩剂的质量百分数为0.15%〜〇.50%。
[0018]作为最佳实施方式地,所述步骤2)中,纳米前驱体的质量百分数为99.5〇%,尾矿 压固成岩剂的质量百分数为0.50%。
[0019]作为优选实施方式地,所述步骤2)中,尾矿压固成岩剂以质量百分数计由23%〜 27%的纳米铝溶胶和73 %〜77 %的纳米硅溶胶混合而成。 _0] {乍为最佳实施方式地,所述步骤2)中,尾矿压固成岩剂以质量百分数计由25 纳米铝溶胶和75 %的纳米硅溶胶混合而成。
[0021]作为优选实施方^地,臓步骤2)巾,纳米觀嫌为氧化错胶粒分散在水中的溶 液,所述氧化铝胶粒的粒径为25nm〜3〇nm;纳米硅溶胶为二氧化硅纳米颗粒分散在水中的 溶液,所述二氧化硅纳米颗粒的粒径为25nm〜30mn;所述尾矿水硬性道路基层材料的含水 量控制在9%〜13%。
[0022] 本发明还提供一种尾矿水硬性道路基层材料,所述的尾矿水硬性道路基层材料采 用上述的制备方法制备而成。
[0023] 本发明还提供上述的尾矿水硬性道路基层材料的应用,先将所述的尾矿水硬性道 路基层材料在道路底层上进行摊铺;然后压实,控制压实度>99%,即完成尾矿水硬性道路 基层的施工。
[0024] 与现有技术相比,本发明具有如下优点: t〇〇25]其一,本发明中的尾矿水硬性道路基层材料,首先称取85 %〜92 %的尾矿,8 %〜 15 %的普硅水泥,混合搅拌均匀,进行重新组装成纳米前驱体,然后称取99.2 %〜99.95 % 的纳米前驱体,〇 • 05 %〜〇 •8 %的尾矿压固成岩剂,混合搅拌均匀,制备纳米复合材料得到 预混料,并控制预混料的含水率为9%〜13%,得到所述尾矿水硬性道路基层材料。其中,尾 矿压固成岩剂由以下组分混合而成:20 %〜30 %的纳米铝溶胶、70 %〜80 %的纳米硅溶胶。 本发明充分利用尾矿作为新资源生产道路基层材料,减少对环境的污染,而且变废为宝。 [0026]其二,本发明中的尾矿压固成岩剂是无机高分子聚合纳米材料,构成AL-0八面体 和SI-0四面体结构,这种结构紧密堆集并具有高度有序的晶格排列,具有很高的刚度,层间 不易滑移。由于硅氧四面体中的部分s 14+和铝氧八面体中的部分AL3+被MG2+等所同晶置换, 电层表面产生了过剩的负电荷。为了保护电中性,这些过剩的负电荷通过空间吸附的阳离 子来补偿,层间吸附有似+、1(2、0&2+、1%2+等水合阳离子,它们很容易与无机阳离子进行交换, 使层间距发生变化,在压实功的作用下发生胶体化学反应,固结硬化成岩。
[0027]其三,本发明中的尾矿压固成岩剂由纳米铝溶胶和的纳米硅溶胶混合而成,纳米 铝溶胶为氧化铝胶粒分散在水中的溶液,所述氧化铝胶粒的粒径为25nm〜30nm;纳米硅溶 胶为二氧化硅纳米颗粒分散在水中的溶液,所述二氧化硅纳米颗粒的粒径为25mn〜30mn; 桂氧四面体及其晶片:桂氧四面体中有1个娃原子与四个氧原子。娃原子在四面体的中心, 氧原子在四面体的顶点,桂原子与各氧原子之间的距离相等。桂氧四面体的排列是立体结 构。硅氧四面体累加的个数愈多,硅氧四面体网络尺寸愈大。硅氧四面体网络为硅氧四面体 晶片。铝氧八面体及其晶片:铝氧八面体的六个顶点为氢氧原子团,铝、铁或镁原子居于八 面体中央。铝氧八面体网络为铝氧八面体晶片。硅氧四面体晶片与铝氧八面体晶片在压实 功的作用下结合,构成尾矿结构晶层,固结硬化成岩石结构体。
[0028] 其四,本发明中的尾矿水硬性道路基层材料可生成水化硅铝酸凝胶,这些胶体起 到润滑剂的作用,使得道路基层在同等压实功的作用下,更容易压实,道路基层的压实度可 轻易达到99%以上,从而大大增强道路基层的承载力和抗渗性。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0030] 实施例1:
[0031]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取憐尾矿85kg、普 硅水泥l5kg,混合搅拌均匀,得到磷尾矿复合组装的纳米前驱体;称取上述的纳米前驱体 49.85kg、尾矿压固成岩剂0• 15kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由50%的纳米铝溶胶和 50 %的纳米娃溶胶组成),混合搅拌均匀,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的含水率 为,得到所述磷尾矿水硬性道路基层材料。 '
[0032]测试所述磷尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 5 • 6SMPa; 28天无侧限抗压强度为7.8MPa。
[0033] 实施例2:
[0034]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取憐尾矿92kg、普 桂水泥8kg,混合揽摔均勾,得到憐尾矿炅合组装的纳米前驱体;称取上述的纳米前驱体 49_6〇kg、尾矿压固成岩剂0.40kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由40%的纳米铝溶胶和 60%的纳米桂溶胶组成),混合搅拌均勾,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的含水率 为10%,得到所述磷尾矿水硬性道路基层材料。
[0035]测试所述磷尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 5.15MPa;28天无侧限抗压强度为7.5MPa。
[0036] 实施例3:
[0037]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取憐尾矿幻以、普 硅水泥l3kg,混合搅拌均匀,得到磷尾矿复合组装的纳米前驱体;称取上述的纳米前驱体 49_ 70kg、尾矿压固成岩剂0.3kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由3〇%的纳米错溶胶和 70%的纳米桂洛|父组成),混合揽摔均勾,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的含水率 为11%,得到所述磷尾矿水硬性道路基层材料。 、
[0038]测试所述磷尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 4 • 95MPa; 28天无侧限抗压强度为6.8MPa。
[0039] 实施例4:
[0040]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取磷尾矿9〇kg、普 硅水泥l〇kg,混合搅拌均匀,得到磷尾矿复合组装的纳米前驱体;称取上述的纳米前驱体 49 • 80kg、尾矿压固成岩剂0 • 20kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由2〇 %的纳米错溶胶和 8〇 %的纳米桂溶胶组成),混合搅拌均句,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的含水率 为12%,得到所述磷尾矿水硬性道路基层材料。 ' °
[0041]测试所述磷尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为4. gMPa; 28天无侧限抗压强度为7.25MPa。
[0042] 实施例5:
[0043]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取磷尾矿881^、普 桂水泥12kg,混合搅拌均勾,得到憐尾矿复合组装的纳米前驱体;称取上述的纳米前驱体 49.9kg、尾矿压固成岩剂0 • 1 kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由45 %的纳米错溶胶和 55%的纳米硅溶胶组成),混合搅拌均匀,得到纳米复合的预混料,并控制预泪s的冷水銮 为13%,得到所述磷尾矿水硬性道路基层材料。 ' °
[0044]测试所述磷尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 4.85MPa;28天无侧限抗压强度为6.8MPa。 ' 又
[0045] 实施例6:
[0046]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取憐尾^88kg、普 硅水泥l2kg,混合搅拌均匀,得到磷尾矿复合组装的纳米前驱体;称取上述的纳米前驱体 49.75kg、尾矿压固成岩剂〇.25kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由25%的纳米错溶胶和 75%的纳米硅溶胶组成),混合搅拌均匀,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的含水率 为10%,得到所述磷尾矿水硬性道路基层材料。
[0047]测试所述磷尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 6.78MPa; 28天无侧限抗压强度为7.98MPa。
[0048] 实施例7:
[0049]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取磷尾矿ggkg、普 硅水泥l2kg,混合搅拌均匀,得到磷尾矿复合组装的纳米前驱体;称取上述的纳米前驱体 49 • 975kg、尾矿压固成岩剂〇 • 〇25kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由23 %的纳米招溶胶 和77 %的纳米娃溶胶组成),混合搅拌均匀,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的含水 率为12%,得到所述磷尾矿水硬性道路基层材料。 '
[0050]测试所述磷尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 6.12MPa;28天无侧限抗压强度为7.24MPa。
[0051] 实施例8:
[0052]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取磷尾矿88kg、普 硅水泥12kg,混合搅拌均匀,得到磷尾矿复合组装的纳米前驱体;称取上述的纳米前驱体 49 • 925kg、尾矿压固成岩剂0• 075kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由27%的纳米招溶胶 和73 %的纳米硅溶胶组成),混合搅拌均匀,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的含水 率为12%,得到所述磷尾矿水硬性道路基层材料。
[0053]测试所述磷尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 6 • 28MPa; 28天无侧限抗压强度为7.46MPa。
[0054]由实施例1〜8制得的磷尾矿水硬性道路基层材料的物理性能可以得出,本发明制 得的磷尾矿水硬性道路基层材料的物理性能为:7天无侧限抗压强度为多4.85MPa; 28天无 侧限抗压强度多7.8MPa,均大于标准值,因此,本发明磷尾矿水硬性道路基层材料形成的道 路基层抗压强度大、抗裂性强、抗水性好,使用寿命长。
[0055] 实施例9:
[0056]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取铁尾矿85kg、普 硅水泥15kg,混合搅拌均匀,得到铁尾矿复合组装的纳米前驱体;称取上述的纳米前驱体 49.85kg、尾矿压固成岩剂0_15kg(尾矿压固成岩剂以质量百分数计由5〇%的纳米铝溶胶和 5〇 %的纳米桂溶J3父组成),混合搅拌均勻,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的含水率 为9 %,得到所述铁尾矿水硬性道路基层材料。 '
[0057]测试所述铁尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 5 • 86MPa; 28天无侧限抗压强度为7.26MPa。
[0058] 实施例10:
[0059]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取铁尾矿92kg、普 桂水泥8kg,混合搅拌均匀,得到铁尾矿复合组装的纳米前驱体;称取上述的纳米前驱体 49 • 60kg、尾矿压固成岩剂0 • 40kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由4〇%的纳米铝溶胶和 6〇 %的纳米桂洛胶组成),混合搅拌均勾,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的含水率 为10%,得到所述铁尾矿水硬性道路基层材料。
[0060]测试所述铁尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 5 • 56MPa; 28天无侧限抗压强度为7 • 25MPa。
[0061] 实施例11:
[0062]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取铁尾矿87kg、普 娃水泥13kg,混合揽伴均勾,得到铁尾矿复合组装的纳米如驱体;称取上述的纳米前驱体 49.70kg、尾矿压固成岩剂0• 3kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由3〇%的纳米错溶胶和 7〇%的纳米桂溶胶组成),混合搅拌均匀,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的含水率 为11 %,得到所述铁尾矿水硬性道路基层材料。 '
[0063]测试所述铁尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 4 • 98MPa; 28天无侧限抗压强度为6 • 48MPa。
[0064] 实施例12:
[0065]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取金铜尾矿88kg、 普娃水泥12kg,混合揽摔均句,得到金铜尾矿复合组装的纳米目u驱体;称取上述的纳米前驱 体49.9kg、尾矿压固成岩剂0• lkg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由45%的纳米错溶胶和 55%的纳米硅溶胶组成),混合搅拌均匀,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的今 为13%,得到所述金铜尾矿水硬性道路基层材料。 H
[0066]测试所述金铜尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 4 • 88MPa; 28天无侧限抗压强度为6.88MPa。
[0067] 实施例13:
[0068]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取金铜尾矿88kg、 普桂水泥12kg,混合搅拌均勾,得到金铜尾矿复合组装的纳米前驱体;称取上述的纳米m马区 体49_75kg、尾矿压固成岩剂0.25kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由25%的纳米|§溶;月交 和75%的纳米硅溶胶组成),混合搅拌均匀,得到纳米复合的预混料,并控制预混料的含水 率为10%,得到所述金铜尾矿水硬性道路基层材料。
[0069]测试所述金铜尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压彳虽&% 6.881?&;28天无侧限抗压强度为7.961?&。 又
[0070] 实施例14:
[0071]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取金铜尾矿88kg、 普娃水泥12kg,混合搅拌均匀,得到金铜尾矿复合组装的纳米前驱体;称取上述的纳|米|马区 体49.975kg、尾矿压固成岩剂0 • 025kg (尾矿压固成岩剂以质量百分数计由23 %的纳米溶 胶和77%的纳米硅溶胶组成),混合搅拌均匀,得到纳米复合的预混料,并控制预混料^勺含_ 水率为12%,得到所述金铜尾矿水硬性道路基层材料。 、
[0072]测试所述金铜尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 6 • 22MPa; 28天无侧限抗压强度为7 • 34MPa。 又 [0073] 实施例15:
[0074]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取磷尾矿30kg、@ 尾矿30kg、金铜尾矿30kg、普娃水泥10kg,混合揽摔均句,得到金铜尾矿复合组装的纟内米前 驱体;称取上述的纳米前驱体49_975kg、尾矿压固成岩剂〇.〇25kg (尾矿压固成岩剂以质量 百分数计由25%的纳米铝溶胶和75%的纳米硅溶胶组成),混合搅拌均匀,得到纳米复合的 预混料,并控制预混料的含水率为12 %,得到所述金铜尾矿水硬性道路基层材料。
[0075]测试所述金铜尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 6.54MPa; 28天无侧限抗压强度为7 • 92MPa。
[0076] 实施例16:
[0077]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取磷尾矿8kg、铁 尾矿40kg、金铜尾矿40kg、普硅水泥12kg,混合搅拌均匀,得到金铜尾矿复合组装的纳米前 驱体;称取上述的纳米前驱体49_975kg、尾矿压固成岩剂0_025kg (尾矿压固成岩剂以质量 百分数计由25%的纳米铝溶胶和75%的纳米硅溶胶组成),混合搅拌均匀,得到纳米复合的 预混料,并控制预混料的含水率为12%,得到所述金铜尾矿水硬性道路基层材料。
[0078]测试所述金铜尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 6.94MPa; 28天无侧限抗压强度为7 • 92MPa。
[0079] 实施例17:
[0080]本发明尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,包括如下步骤:称取磷尾矿15kg、铁 尾矿30kg、金铜尾矿45kg、普硅水泥10kg,混合搅拌均匀,得到金铜尾矿复合组装的纳米前 驱体;称取上述的纳米前驱体49.975kg、尾矿压固成岩剂0.025kg (尾矿压固成岩剂以质量 百分数计由25 %的纳米招溶胶和75 %的纳米娃溶胶组成),混合搅拌均勾,得到纳米复合的 预混料,并控制预混料的含水率为12%,得到所述金铜尾矿水硬性道路基层材料。
[0081]测试所述金铜尾矿水硬性道路基层材料的物理性能:7天无侧限抗压强度为 6.72MPa; 28天无侧限抗压强度为8.14MPa。
[0082] 实施例18:
[0083] 本发明尾矿水硬性道路基层材料的应用,采用尾矿水硬性道路基层材料施工成道 路基层,具体施工方法为:
[0084] 1)将尾矿水硬性道路基层材料运输至道路底层,并在道路底层上进行摊铺:利用 摊铺机,分两次摊铺尾矿水硬性道路基层材料,首次摊铺试验段为1 〇〇〇m2,每次作业段的长 度为200m〜800m,在摊铺机后面设专人铲除局部粗集料窝,消除细集料离析现象,保证平整 度;
[0085] 2)压实整平,保证压实度>99% :每次摊铺尾矿水硬性道路基层材料后,振动压路 机静压1〜2遍后;振动压路振动压实4〜6遍;最后用胶轮压路机进行碾压4〜6遍,胶轮压路 机后轮应重叠1/2轮宽,后轮必须超过两段的接缝处,在此过程中,振动压路机应先轻后重、 先快后慢,由两边向中间进行碾压,曲线路段有超高时,由内侧向外侧进行碾压。当第一层 道路基层的厚度为3〇cm,且压实度>99%后,再进行第二次摊铺尾矿水硬性道路基层材料, 并压实整平,直至第二层道路基层的厚度为30cm,且压实度>99%,完成尾矿水硬性道路基 层的施工。压实度又称夯实度,指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密 度之比,以百分率表示。压实度的测定主要包括室内标准密度(最大干密度)确定和现场密 度试验。
[0086] 在上述尾矿水硬性道路基层上摊铺沥青面层,即可完成道路施工,具体施工方法 为:在铺筑沥青面层前,清理干净尾矿水硬性道路基层表面的杂物、浮土,避免其破坏沥青 面层和尾矿水硬性道路基层的结合,并保证尾矿水硬性道路基层表面无积水。在尾矿水硬 性道路基层上摊铺沥青面层,包括5cm厚的中粒层和3cm厚的细粒层后,浙青面层定性前,严 格控制交通,并保持路面清洁,严禁在己铺沥青面层上堆放施工产生的土或杂物,严禁在已 铺沥青面层上制作水泥砂浆。沥青面层定型后,即完成道路施工,开放道路通行。
[0087]以上所述,仅为本发明的具体实施方式,应当指出,任何熟悉本领域的技术人员在 本发明所揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之 内。

Claims (10)

1.一种^矿水硬性道路基层材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 、D纳米則驱体的制备:以质量百分数计,称取85 %〜92 %的尾矿和8%〜15 %的普硅水 泥,混合撹拌均匀,得到尾矿复合组装的纳米前驱体; 2)纳米复合材料的制备:以质量百分数计,称取⑽• 2%〜的• %%步骤〇所得的纳米前 驱体和0 • 05%〜〇 • 8%的尾矿压固成岩剂,混合搅拌均匀,即得到尾矿水硬性道路基层材 料; 其中,所述尾矿压固成岩剂以质量百分数计由2〇 %〜5〇 %的纳米铝溶胶和50%〜80% 的纳米硅溶胶混合而成。
2.根据权利要求书要求丨所述的尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,其特征在于:所 述步骤1)中,所述尾矿为磷尾矿、铁尾矿、或者金铜尾矿中的一种或多种。
3.根据权利要求书要求2所述的尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,其特征在于:所 述步骤1)中,所述尾矿为磷尾矿、铁尾矿、金铜尾矿按照质量比为1:1〜5:丨〜5混合而成。
4. 根据权利要求书要求3所述的尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,其特征在于:所 述步骤1)中,所述尾矿为磷尾矿、铁尾矿、金铜尾矿按照质量比为丨:2:3混合而成。
5. 根据权利要求书要求1〜4任一项所述的尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,其特 征在于:所述步骤1)中,尾矿的质量百分数为87%〜90%,普硅水泥的质量百分数为10%〜 13%〇
6. 根据权利要求书要求1所述的尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,其特征在于:所 述步骤2)中,纳米前驱体的质量百分数为99.50%〜99.85%,尾矿压固成岩剂的质量百分 数为 0.15% 〜0.50%。
7.根据权利要求书要求1所述的尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,其特征在于:所 述步骤2)中,尾矿压固成岩剂以质量百分数计由23%〜27%的纳米铝溶胶和73%〜77%的 纳米硅溶胶混合而成。
8. 根据权利要求书要求7所述的磷尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,其特征在于: 所述步骤2)中,磷尾矿压固成岩剂以质量百分数计由25%的纳米铝溶胶和75%的纳米硅溶 胶混合而成。
9. 根据权利要求书要求7或8所述的尾矿水硬性道路基层材料的制备方法,其特征在 于:所述步骤2)中,纳米铝溶胶为氧化铝胶粒分散在水中的溶液,所述氧化铝胶粒的粒径为 25nm〜30nm;纳米硅溶胶为二氧化硅纳米颗粒分散在水中的溶液,所述二氧化硅纳米颗粒 的粒径为25nm〜30nm;所述尾矿水硬性道路基层材料的含水量控制在9%〜I3%。
10. —种尾矿水硬性道路基层材料,其特征在于:所述的尾矿水硬性道路基层材料采用 权利要求1〜9任一项所述的制备方法制备而成。
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