本發(fā)明涉及道路工程和資源循環(huán)利用領(lǐng)域，具體的說是一種赤泥煤矸石基生態(tài)耐久路基材料的制備方法及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
赤泥是以鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁過程中產(chǎn)生的極細(xì)強(qiáng)堿性固體廢棄物顆粒，因其氧化鐵含量較高，外觀呈赤色，因而得名。每生產(chǎn)1噸氧化鋁，就會(huì)產(chǎn)生0.8～1.5噸赤泥。目前，我國已成為全球最大的氧化鋁生產(chǎn)國，2015年氧化鋁產(chǎn)量5800萬t，但是我國赤泥的綜合利用率一直處于較低水平，僅為10％左右，遠(yuǎn)低于全國工業(yè)固體廢物65％的平均利用水平，赤泥累積堆存量約為4億噸。隨著我國氧化鋁產(chǎn)量的逐年增長和鋁土礦品味的逐漸降低，赤泥的年產(chǎn)量還將不斷增加。赤泥大量堆存，既占用土地，浪費(fèi)資源，又易造成環(huán)境污染和安全隱患，赤泥的大規(guī)模資源化利用已迫在眉睫。
煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石。2015年我國煤矸石排放量接近3.9億噸，煤矸石對周圍的人畜有很大的威脅，高大的煤矸石山對空間、水、土地及其周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，產(chǎn)生很多的地質(zhì)災(zāi)害，如崩塌、山體滑坡、泥石流等。
國內(nèi)外有許多學(xué)者開展赤泥資源化的研究，包括制備水泥、生產(chǎn)陶瓷、塑料填料等。然而，大部分技術(shù)要么吃渣量太小，要么生產(chǎn)成本高，沒有獲得大規(guī)模的推廣應(yīng)用。煤矸石也多利用在低熱值發(fā)電領(lǐng)域?，F(xiàn)有的固體廢棄物用于道路工程基本也只是摻少量的固體廢棄物，還需添加砂石作為骨料，且力學(xué)性能非常不穩(wěn)定。因此將全部采用固體廢棄物，本技術(shù)只添加少量水泥制備成高質(zhì)量的道路材料，采用相適應(yīng)的固化技術(shù)與筑路工藝，可以大量消耗赤泥、煤矸石等固廢，是環(huán)保與基礎(chǔ)建設(shè)的有益結(jié)合。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種拜耳法赤泥煤矸石生態(tài)耐久路基的制備及其使用方法。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：一種拜耳法赤泥煤矸石路基材料，其特征在于
1、由以下重量配比的原料制成：
拜耳法赤泥5～40％
級配煤矸石15～60％
粉煤灰5～25％
石膏1～15％
添加劑0～15％
如上所述拜耳法赤泥煤矸石路基材料的制備方法包括以下步驟：
1)將赤泥與粉煤灰混合后進(jìn)入破碎機(jī)破碎至粒度小于12mm；
2)將煤矸石破碎至三個(gè)粒徑，其中所述級配煤矸石按以下質(zhì)量百分比組成：將煤矸石破碎至三個(gè)粒徑，其中所述級配煤矸石按以下質(zhì)量百分比組成：粒徑小于9.5mm的煤矸石占25％-42％，粒徑為9.5mm-19mm的煤矸石占30％-40％，粒徑為19mm-37.5mm的煤矸石占33％-45％；
3)將混合好的赤泥和粉煤灰、級配煤矸石、石膏、添加劑按照一定的比例混合，加入攪拌機(jī)攪拌，攪拌的過程中加入一定量水，使其含水率達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)；
4)將混合料攤鋪碾壓后覆蓋塑料薄膜養(yǎng)生，達(dá)到設(shè)定強(qiáng)度后進(jìn)行路面鋪筑。
進(jìn)一步的粉煤灰為原灰，不需粉磨和分選；
進(jìn)一步的石膏使用天然石膏、脫硫石膏及化工石膏中的一種或某幾種的組合。
進(jìn)一步的添加劑使用粉煤灰硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥，水泥與高爐礦渣混合物以及水玻璃與高爐礦渣混合物中的一種或者某幾種的組合。
本發(fā)明的拜耳法赤泥煤矸石路基材料制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)在于本發(fā)明全部采用工業(yè)固體廢棄物，只添加少量添加劑，通過工業(yè)固廢中的硅鋁物質(zhì)實(shí)現(xiàn)對赤泥里的鈉離子的固化，制備成高質(zhì)量的路基材料，從而大量消耗赤泥、煤矸石等固體廢棄物。
本發(fā)明對赤泥煤矸石路基材料的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本發(fā)明的赤泥煤矸石路基材料具有較高的強(qiáng)度(3-6mpa可調(diào))、環(huán)境友好性能(浸出實(shí)驗(yàn)中na+固化效果好)。
具體實(shí)施方式
以具體實(shí)施例對本發(fā)明的一種拜耳法赤泥煤矸石路基材料、制備方法作以下詳細(xì)說明。
實(shí)施例一：
一種拜耳法赤泥煤矸石路基材料，按如下重量百分比組成：拜耳法赤泥30％，級配煤矸石40％，粉煤灰20％，石膏5％，添加劑5％。
1)將赤泥與粉煤灰混合后進(jìn)入破碎機(jī)破碎至粒度小于12mm；
2)將煤矸石破碎至三個(gè)粒徑，其中所述級配煤矸石按以下質(zhì)量百分比組成：將煤矸石破碎至三個(gè)粒徑，其中所述級配煤矸石按以下質(zhì)量百分比組成：粒徑小于9.5mm的煤矸石占25％-42％，粒徑為9.5mm-19mm的煤矸石占30％-40％，粒徑為19mm-37.5mm的煤矸石占33％-45％；
3)將混合好的赤泥和粉煤灰、級配煤矸石、石膏、添加劑按照一定的比例混合，加入攪拌機(jī)攪拌，攪拌的過程中加入一定量水，使其含水率達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)；
4)將混合料攤鋪碾壓后覆蓋塑料薄膜養(yǎng)生，達(dá)到設(shè)定強(qiáng)度后進(jìn)行路面鋪筑。
實(shí)施例二：
一種拜耳法赤泥煤矸石路基材料，按如下重量百分比組成：拜耳法赤泥40％，級配煤矸石40％，粉煤灰10％，石膏5％，添加劑5％。
1)將赤泥與粉煤灰混合后進(jìn)入破碎機(jī)破碎至粒度小于12mm；
2)將煤矸石破碎至三個(gè)粒徑，其中所述級配煤矸石按以下質(zhì)量百分比組成：將煤矸石破碎至三個(gè)粒徑，其中所述級配煤矸石按以下質(zhì)量百分比組成：粒徑小于9.5mm的煤矸石占25％-42％，粒徑為9.5mm-19mm的煤矸石占30％-40％，粒徑為19mm-37.5mm的煤矸石占33％-45％；
3)將混合好的赤泥和粉煤灰、級配煤矸石、石膏、添加劑按照一定的比例混合，加入攪拌機(jī)攪拌，攪拌的過程中加入一定量水，使其含水率達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)；
4)將混合料攤鋪碾壓后覆蓋塑料薄膜養(yǎng)生，達(dá)到設(shè)定強(qiáng)度后進(jìn)行路面鋪筑。