CN116041024A - 一种磷石膏公路路基材料制备方法 - Google Patents
一种磷石膏公路路基材料制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116041024A CN116041024A CN202211653541.5A CN202211653541A CN116041024A CN 116041024 A CN116041024 A CN 116041024A CN 202211653541 A CN202211653541 A CN 202211653541A CN 116041024 A CN116041024 A CN 116041024A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phosphogypsum
- calcined
- mixing
- composite
- calcined phosphogypsum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 284
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 claims description 7
- 238000003823 mortar mixing Methods 0.000 claims description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 abstract description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002686 phosphate fertilizer Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B11/00—Calcium sulfate cements
- C04B11/26—Calcium sulfate cements strating from chemical gypsum; starting from phosphogypsum or from waste, e.g. purification products of smoke
- C04B11/266—Chemical gypsum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B11/00—Calcium sulfate cements
- C04B11/02—Methods and apparatus for dehydrating gypsum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
- C04B28/142—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements
- C04B28/143—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements the synthetic calcium sulfate being phosphogypsum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明提供了一种磷石膏公路路基材料制备方法，包括：将普通磷石膏加热143~350℃生成煅烧磷石膏；以煅烧磷石膏为基材掺入5~20%的普通硅酸盐水泥混合均匀制得复合煅烧磷石膏；选定煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏混合反应的配合比例；按照配合比例采用拌和设备拌和成均匀的磷石膏混合料即可作为公路路基材料。将磷石膏混合料摊铺均匀，碾压密实，使磷石膏混合料发生固化反应生成满足承载力和环境保护要求的磷石膏公路路基。本发明通过磷石膏混合料的配合比设计，使磷石膏混合料发生固化反应生成具有一定强度的合成材料，可实现磷石膏百分之百利用，缓解公路工程建筑材料紧缺、造价高的难题，有效化解磷石膏污染环境的压力。
Description
技术领域
本发明涉及公路工程技术领域，具体而言，涉及一种磷石膏公路路基材料制备方法。
背景技术
我国磷矿资源储量丰富，磷肥产量稳居世界第一，磷肥生产过程中产生大量磷石膏。当前，我国磷石膏堆存量已超过5亿吨，每年新增量为0.8亿吨，既侵占大量的土地资源，又因为磷石膏含有可溶性P、F等侵蚀性杂质，以及重金属等有害成分，污染周边水、土和大气，严重影响生态环境，威胁人类健康，阻碍磷化工的可持续发展，亟待开拓磷石膏的减量化、资源化利用的新途径，加大关键共性技术特别是磷石膏大量化利用技术的研发力度，加快交流平台建设，促进先进技术的推广应用。
同时，国家高度重视环境保护和可持续发展，并制订了相关环境保护政策，进一步规范限制了砂石、土等筑路材料的开采，公路工程建设面临着严重的建筑材料缺口。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于开发磷石膏大量化应用的新方法，以缓解磷石膏库存侵占大量土地和环境污染压力以及公路工程所需建筑材料紧缺问题。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供一种磷石膏公路路基材料制备方法，可广泛应用于公路工程建设，包括：制备煅烧磷石膏、制备复合煅烧磷石膏、设计煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏配合比。
本发明磷石膏公路路基材料的组成包括：普通磷石膏、煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏、普通硅酸盐水泥等材料；利用上述材料，通过合理的配合比设计及生产工艺制备成满足公路路基承载力和环境保护要求的公路路基材料。
本发明提供一种磷石膏公路路基材料制备方法，包括以下步骤：
制备煅烧磷石膏制：采用煅烧炉将普通磷石膏CaSO4.2H2O加热143~350℃生成煅烧磷石膏CaSO4.0.5H2O；
所述普通磷石膏是指采用硫酸分解磷矿粉，分离出粗磷酸再经净化制得磷酸产品过程中所产生的工业副产物，其主要化学成分为CaSO4.2H2O，通常每生产1吨磷酸需排放4～5吨磷石膏；
制备复合煅烧磷石膏：以煅烧磷石膏为基材，掺入5~20%的普通硅酸盐水泥，经机械设备搅拌均匀制得复合煅烧磷石膏；
设计煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比：以所述煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏为固化剂，以普通磷石膏为基材，选定煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比例用于煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏混合发生固化反应生成满足公路路基承载力和环境保护要求的公路路基材料。
进一步地，所述制备煅烧磷石膏的方法包括以下步骤：
将普通磷石膏（主要成分为CaSO4.2H2O）放入煅烧炉中在143~350℃的温度范围内加热，保持温度稳定，消除普通磷石膏中的全部自由水，并脱掉磷石膏CaSO4.2H2O中的部分结晶水，生成煅烧磷石膏（主要充分为CaSO4.0.5H2O）；
煅烧磷石膏制备完成后封闭储存，防雨防潮，以防雨水侵蚀或吸收空气中的水分再次形成二水硫酸钙。
进一步地，所述制备复合煅烧磷石膏的方法包括：
将煅烧磷石膏加入水泥砂浆搅拌设备的拌缸内，开启水泥砂浆搅拌设备，边搅拌边加入普通硅酸盐水泥，加入量为煅烧磷石膏总量的5~20%，搅拌30~50s，直到搅拌均匀为止，复合煅烧磷石膏制备完成。
进一步地，所述煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比的设计方法包括以下步骤：
以所述煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏作为普通磷石膏的固化材料，分别采用掺入量占煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的总量5%、10%、15%、20%的比例，掺入煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏，制作抗压强度试件和CBR强度试件；
对所述抗压强度试件在20℃温度条件下自然养生7d后进行试验测试其抗压强度；
对所述CBR强度试件在20℃温度条件下自然养生7d后进行试验测试其CBR强度；
选择所述CBR强度不小于8%，抗压强度不小于1.5MPa，且煅烧磷石膏含量最小的配合比例作为煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比。
进一步地，所述磷石膏公路路基的承载力要求是指：CBR强度值≥于8%；
进一步地，所述磷石膏公路路基的环境保护要求是指：抗压强度≥1.5MPa。
进一步地，如采用煅烧磷石膏固化普通磷石膏的抗压强度或CBR强度不满足要求时，则采用复合煅烧磷石膏代替煅烧磷石膏固化普通磷石膏。
本发明以煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏为固化剂，以普通磷石膏为基材，通过两者的不同比例配制磷石膏混合料的试件，压实后使其发生反应生成具有一定强度和体积稳定性的公路路基建筑材料；经压实（压实度不小于96%）和养生7d后，实测混合料试件无侧限抗压强度和CBR强度，选择抗压强度达到1.5MPa以上，CBR强度值达到8%以上，并且经济合理的配合比作为磷石膏公路路基材料的配合比。采用普通磷石膏、煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏等材料进行配合比设计，采用科学合理的建造方法建造磷石膏公路路基，使其CBR强度达到8%以上，抗压强度达到1.5MPa以上，完全满足路基承载力要求和环境保护要求，实现磷石膏的综合利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明磷石膏公路工程路基建设方法通过煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的合理配合比设计，使煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏发生反应生成既满足路基承载力要求，又满足环境保护要求的合成材料，实现磷石膏百分之百利用，开拓了磷石膏大量化综合利用新途径，不仅有效缓解了公路工程建筑材料紧缺、造价高的难题，而且在一定程度上化解了磷石膏污染环境的压力。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明一种磷石膏公路路基材料制备方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中磷石膏公路路基材料制备和强度试验的工序示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明实施例磷石膏公路路基材料的组成包括：普通磷石膏、煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏、普通硅酸盐水泥等材料；利用上述材料，通过合理的配合比设计及生产工艺制备成满足公路路基CBR强度和环境保护要求的公路路基材料。
本发明实施例提供一种磷石膏公路路基材料制备方法，参见图1所示，包括以下步骤：
制备煅烧磷石膏制：采用煅烧炉将普通磷石膏CaSO4.2H2O加热143~350℃生成煅烧磷石膏CaSO4.0.5H2O；
本实施例中，制备煅烧磷石膏的方法为：
将普通磷石膏（主要成分为CaSO4.2H2O）放入煅烧炉中在143~350℃的温度范围内加热，保持温度稳定，消除普通磷石膏中的全部自由水，并脱掉磷石膏CaSO4.2H2O中的部分结晶水，生成煅烧磷石膏CaSO4.0.5H2O；
煅烧磷石膏制备完成后封闭储存，防雨防潮，以防雨水侵蚀或吸收空气中的水分再次形成二水硫酸钙；
所述普通磷石膏是指采用硫酸分解磷矿粉，分离出粗磷酸再经净化制得磷酸产品过程中所产生的工业副产物，其主要化学成分为CaSO4.2H2O，通常每生产1吨磷酸需排放4～5吨磷石膏；
制备复合煅烧磷石膏：以煅烧磷石膏为基材，掺入5~20%的普通硅酸盐水泥，经机械设备搅拌均匀制得复合煅烧磷石膏；
本实施例中，制备复合煅烧磷石膏的方法为：
将煅烧磷石膏加入水泥砂浆搅拌设备的拌缸内，开启水泥砂浆搅拌设备，边搅拌边加入普通硅酸盐水泥，加入量为煅烧磷石膏总量的5~20%，搅拌30~50s，直到搅拌均匀为止，复合煅烧磷石膏制备完成；
设计煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比：以煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏为固化剂，选定煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比例用于煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏混合发生反应；
本实施例中，设计煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比的方法为：
以所述煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏作为普通磷石膏的固化材料，分别采用掺入量占煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的总量5%、10%、15%、20%的比例，掺入煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏，制作抗压强度试件；
对所述抗压强度试件在20℃温度条件下经压实（压实度不小于96%），自然养生7d后进行抗压强度试验；
采用掺入量占煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的总量5%、10%、15%、20%的比例，分别制作CBR试件，自然养生7d后进行CBR强度试验；
选择CBR强度值≥8%，抗压强度≥1.5MPa，且煅烧磷石膏含量最小的配合比例作为煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比。
当采用煅烧磷石膏固化普通磷石膏不满足要求时，或成本偏高时，采用复合煅烧磷石膏代替煅烧磷石膏作为磷石膏固化材料。
实施例
某高速公路路基工程建设需要大量建筑材料，该高速公路周边积存了大量磷石膏，不仅占用大量土地资源，而且存在环境污染的隐患。现以某高速公路K21+000~K22+050段1.05km高速公路路基工程建设所需的路基材料为例进行说明，包括以下步骤：
一、制备煅烧磷石膏：将普通磷石膏煅烧生成煅烧磷石膏
本发明实施例中，将高速公路附近库存的普通磷石膏（主要成分为CaSO4.2H2O）运至施工点，机械设备铲运至煅烧炉炉膛内，开启煅烧炉并将温度控制在143~350℃的范围内，保持温度稳定，待全部蒸发普通磷石膏中的自由水，并脱掉磷石膏CaSO4.2H2O中的部分结晶水，直到95%以上普通磷石膏生成煅烧磷石膏CaSO4.0.5H2O即可。
煅烧磷石膏制备完成后快速投入钢制密封罐储存备用，并关闭密封罐进口，以防雨水侵蚀或吸收空气中的水分，再次形成二水硫酸钙。
二、制备复合煅烧磷石膏：
将煅烧磷石膏加入水泥砂浆搅拌设备的拌缸内，开启搅拌设备，边搅拌边加入普通硅酸盐水泥，加入量为煅烧磷石膏总量的5~20%，直到搅拌均匀为止，复合煅烧磷石膏制备完成。
复合煅烧磷石膏制备完成后及时投入钢制密封罐储存备用，并关闭密封罐进口，以防雨水侵蚀或吸收空气中的水分，再次形成二水硫酸钙。
三、设计煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比：
以煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏作为普通磷石膏的固化材料，煅烧磷石膏掺入比例分别为：5%、10%、15%和20%，制备抗压强度试件4组，每组试件12个，经压实（压实度不小于96%）并自然养生7d后进行抗压强度试验和CBR强度试验，选择抗压强度1.5MPa以上，CBR强度8%以上，并且经济合理的配合比作为磷石膏公路路基材料的煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比。参见图2所示为本实施例中磷石膏公路路基材料制备和强度试验的工序示意；
本发明实施例采用普通磷石膏、煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏等材料进行配合比设计，使其抗压强度达到1.5MPa以上，CBR强度达到8%以上，完全满足路基承载力要求和环境保护要求，实现了磷石膏的综合利用。
本发明实施例的磷石膏公路路基材料制备方法通过煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的合理配合比设计，使煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏发生反应生成具有一定强度的合成材料，实现了磷石膏百分之百利用，不仅大大缓解了公路工程建筑材料紧缺、造价高的难题，而且在一定程度上化解了磷石膏污染环境的压力。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
Claims (7)
1.一种磷石膏公路路基材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备煅烧磷石膏：采用煅烧炉将普通磷石膏CaSO4.2H2O加热143~350℃生成煅烧磷石膏CaSO4.0.5H2O；
制备复合煅烧磷石膏：以煅烧磷石膏为基材，掺入占煅烧磷石膏总量5~20%的普通硅酸盐水泥，经机械设备搅拌均匀制得复合煅烧磷石膏；
设计煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比：以所述煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏为固化剂，以普通磷石膏为基材，选定煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比例用于煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏混合发生固化反应生成满足公路路基承载力和环境保护要求的公路路基材料。
2.根据权利要求1所述的磷石膏公路路基材料制备方法，其特征在于，所述制备煅烧磷石膏的方法包括：
将普通磷石膏放入煅烧炉中在143~350℃的温度范围内加热，保持温度稳定，消除普通磷石膏中的全部自由水，并脱掉磷石膏CaSO4.2H2O中的部分结晶水，生成煅烧磷石膏CaSO4.0.5H2O；
煅烧磷石膏制备完成后封闭储存，防雨防潮。
3.根据权利要求1所述的磷石膏公路路基材料制备方法，其特征在于，所述制备复合煅烧磷石膏的方法包括：
将煅烧磷石膏加入水泥砂浆搅拌设备的拌缸内，开启水泥砂浆搅拌设备，边搅拌边加入普通硅酸盐水泥，加入量为煅烧磷石膏总量的5~20%，搅拌30~50s，直到搅拌均匀为止。
4.根据权利要求1所述的磷石膏公路路基材料制备方法，其特征在于，所述煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比的设计方法包括以下步骤：
以所述煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏作为普通磷石膏的固化材料，分别采用掺入量占煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的总量5%、10%、15%、20%的比例，掺入煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏，制作抗压强度试件和CBR强度试件；
对所述抗压强度试件和CBR强度试件在20℃温度条件下自然养生7d后进行抗压强度试验和CBR强度试验；
选择所述CBR强度不小于8%，抗压强度不小于1.5MPa，且煅烧磷石膏含量最小的配合比例作为煅烧磷石膏或复合煅烧磷石膏与普通磷石膏的配合比。
5.根据权利要求4所述的磷石膏公路路基材料制备方法，其特征在于，所述磷石膏公路路基材料自然养生7d后抗压强度不小于1.5MPa，以满足磷石膏路基浸水后的水质满足中华人民共和国国家标准《地下水质量标准》（GB/T 14848-9）Ⅲ类水质技术标准要求。
6.根据权利要求4所述的磷石膏公路路基材料制备方法，其特征在于，所述磷石膏公路路基满足承载力要求：CBR强度值≥8%，以及环境保护要求：抗压强度≥1.5MPa。
7.根据权利要求4所述的磷石膏公路路基材料制备方法，其特征在于，如采用煅烧磷石膏固化普通磷石膏的抗压强度或CBR强度不满足要求时，则采用复合煅烧磷石膏代替煅烧磷石膏固化普通磷石膏。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211653541.5A CN116041024A (zh) | 2022-12-22 | 2022-12-22 | 一种磷石膏公路路基材料制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211653541.5A CN116041024A (zh) | 2022-12-22 | 2022-12-22 | 一种磷石膏公路路基材料制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116041024A true CN116041024A (zh) | 2023-05-02 |
Family
ID=86122857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211653541.5A Pending CN116041024A (zh) | 2022-12-22 | 2022-12-22 | 一种磷石膏公路路基材料制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116041024A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115976900A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-04-18 | 湖北交投智能检测股份有限公司 | 一种磷石膏公路路基建造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104909698A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-16 | 武汉华中科大土木工程检测中心 | 一种改性磷石膏公路路基填料及其制备方法 |
| CN109626925A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-16 | 四川绵筑新材料有限公司 | 基于高温活化和水硬性提升的磷石膏路基材料的制备方法 |
| CN114702293A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-05 | 武汉华中科大检测科技有限公司 | 一种稳定磷石膏路面底基层材料及其制备方法与施工方法和应用 |
-
2022
- 2022-12-22 CN CN202211653541.5A patent/CN116041024A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104909698A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-16 | 武汉华中科大土木工程检测中心 | 一种改性磷石膏公路路基填料及其制备方法 |
| CN109626925A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-16 | 四川绵筑新材料有限公司 | 基于高温活化和水硬性提升的磷石膏路基材料的制备方法 |
| CN114702293A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-05 | 武汉华中科大检测科技有限公司 | 一种稳定磷石膏路面底基层材料及其制备方法与施工方法和应用 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115976900A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-04-18 | 湖北交投智能检测股份有限公司 | 一种磷石膏公路路基建造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Preparation of non-sintered permeable bricks using electrolytic manganese residue: Environmental and NH3-N recovery benefits | |
| CN101649663B (zh) | 钢渣尾泥作为胶凝材制备的钢渣混凝土砖 | |
| CN110218051A (zh) | 一种高强轻集料混凝土及其制备工艺 | |
| CN110734257A (zh) | 一种高抗渗混凝土的配制方法 | |
| CN102815915B (zh) | 一种公路用改性磷石膏稳定层材料及其制备方法 | |
| CN108751865A (zh) | 一种余泥渣土再生免烧砖及其制备方法 | |
| CN102491721A (zh) | 一种磷石膏公路基层材料及其制备方法 | |
| CN103755248B (zh) | 一种磷石膏混凝土及其制备方法 | |
| CN113582644A (zh) | 一种复合大宗工业固废制备土壤固化剂的方法与应用 | |
| CN114656234A (zh) | 一种赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方及制备工艺 | |
| CN112125543A (zh) | 一种以大宗固废为原料的复合凝胶材料及其制备方法 | |
| CN114292041A (zh) | 一种基于磷尾矿的胶凝材料的制备方法 | |
| CN116041024A (zh) | 一种磷石膏公路路基材料制备方法 | |
| CN111116159B (zh) | 一种磷石膏钢管混凝土及其制备方法 | |
| CN103011649A (zh) | 一种利用建筑废弃物制备混凝土再生活性粉体的方法 | |
| CN111377628A (zh) | 一种利用工业固体废弃物制备骨料及混凝土的方法 | |
| CN102092995A (zh) | 一种利用尾砂代替黄砂制备的混凝土材料及其制备方法 | |
| CN103965918A (zh) | 一种水淬锰渣软土固化剂 | |
| CN114702293A (zh) | 一种稳定磷石膏路面底基层材料及其制备方法与施工方法和应用 | |
| CN109293327B (zh) | 一种无水泥大宗工业固废高性能土壤固化剂制备和应用方法 | |
| CN108383457A (zh) | 一种高强度重矿渣透水混凝土及其制备方法 | |
| CN114349455B (zh) | 一种钛石膏复合路基材料原料及其制备方法以及钛石膏复合路基材料 | |
| CN110615655A (zh) | 一种低强度固化土专用固化剂及其制备方法 | |
| Sinitsin et al. | Study of the characteristics of pavement elements made of rein-forced soil with the use of secondary resources | |
| CN114751708A (zh) | 一种磷石膏路堤填料及其应用、公路路面基层的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |