本發(fā)明涉及建筑材料，尤其是涉及一種基于工程渣土的路基填料及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、工程渣土包括建筑垃圾、開挖的土方等，隨著城市化進(jìn)程的加快，城建過程中產(chǎn)生的工程渣土數(shù)量驚人，一方面大量棄置侵占了城市用地，影響城市景觀，另一方面渣土經(jīng)大風(fēng)吹揚(yáng)后塵土漫天、經(jīng)大雨床刷后四處流淌，給周圍環(huán)境帶來嚴(yán)重污染。
2、隨著我國道路建設(shè)工程的快速發(fā)展，對路基填料的需求日益增加，將工程渣土應(yīng)用于路基工程的填料，既能有效緩解填料供應(yīng)緊張的問題，又能促進(jìn)建筑廢棄物的再利用。但是將工程渣土直接利用時(shí)存在承載力低、易開裂、耐久性差等問題，基于此，需要通過添加改性材料來改善工程渣土的性質(zhì)，現(xiàn)有常用的無機(jī)改性材料有水泥、石灰等，可單獨(dú)或混合使用，但是工程渣土中的再生骨料級配范圍廣、強(qiáng)度低，且骨料表面存在較多的裂紋，從而導(dǎo)致即使加了改性材料后的工程渣土的承載能力和穩(wěn)定性也比較差，導(dǎo)致路基的使用壽命較短。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種基于工程渣土的路基填料及其制備方法，本申請通過在工程渣土中添加改性材料，同時(shí)調(diào)整工程渣土中粗細(xì)集料的比例，有效提高了工程渣土作為路基材料的承載能力和穩(wěn)定性。
2、本發(fā)明提供的一種基于工程渣土的路基填料，采用如下的技術(shù)方案：
3、一種基于工程渣土的路基填料，所述路基填料包括以下重量份的原料：工程渣土100份、水泥5-12份、礦渣粉5-7份、激發(fā)劑2-5份；
4、所述工程渣土包括粒徑為0-4.75mm的細(xì)集料和粒徑為4.75-53mm的粗集料，所述細(xì)集料和粗集料的重量比為(2-3)：(7-8)。
5、通過采用上述技術(shù)方案，工程渣土被合理分級為細(xì)集料和粗集料，并通過控制二者的重量比為(2-3)：(7-8)，能夠有效改善工程渣土的級配特性。同時(shí)，加入水泥、礦渣粉和激發(fā)劑等材料，可以顯著提高路基填料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。具體而言，水泥和礦渣粉的協(xié)同作用能夠增強(qiáng)路基填料的膠結(jié)性能，而激發(fā)劑的加入則進(jìn)一步促進(jìn)了礦物活性成分的反應(yīng)，提升了整體的承載能力和耐久性。這種配比設(shè)計(jì)不僅充分利用了工程渣土資源，還解決了其直接使用時(shí)存在的承載力低、易開裂等問題，從而延長了路基的使用壽命。
6、優(yōu)選的，所述粗集料中包括重量比為(2.8-3.8)：(2.2-3.2)：(1.1-2.1)的粒徑為4.75-19mm的集料、粒徑為19-37.5mm的集料和粒徑為37.5-53mm的集料。
7、通過采用上述技術(shù)方案，合理優(yōu)化了粗集料中各粒徑范圍集料的比例，使得粗集料的級配更加均勻。具體而言，重量比為(2.8-3.8)：(2.2-3.2)：(1.1-2.1)的粒徑為4.75-19mm的集料、粒徑為19-37.5mm的集料和粒徑為37.5-53mm的集料的搭配，能夠有效減少空隙率，提高路基填料的密實(shí)度，從而增強(qiáng)路基的整體穩(wěn)定性和承載能力。這種級配優(yōu)化還能改善工程渣土內(nèi)部的應(yīng)力分布，降低開裂風(fēng)險(xiǎn)，延長路基的使用壽命。
8、優(yōu)選的，所述粗集料使用前進(jìn)行改性處理，所述改性處理方法包括如下步驟：
9、(1)配置濃度為6-10wt％的硅酸鈉水溶液，將粗集料在硅酸鈉水溶液中浸泡20-24h；
10、(2)將步驟(1)浸泡后的粗集料完全晾干后噴淋由水泥、硅藻土和水組成的漿料，自然養(yǎng)護(hù)晾干得到改性后的粗集料。
11、通過采用上述技術(shù)方案，對粗集料進(jìn)行改性處理能夠顯著提升基于工程渣土的路基填料的性能。具體而言，通過將粗集料在濃度為6-10wt％的硅酸鈉水溶液中浸泡20-24h，可以有效封閉粗集料表面的微裂紋和孔隙，增強(qiáng)其表面的致密性，從而提高粗集料的強(qiáng)度和抗水侵蝕能力。進(jìn)一步地，通過噴淋由水泥、硅藻土和水組成的漿料并自然養(yǎng)護(hù)晾干，能夠在粗集料表面形成一層穩(wěn)定的保護(hù)膜，這不僅增強(qiáng)了粗集料與細(xì)集料之間的粘結(jié)力，還進(jìn)一步改善了整個(gè)路基填料的承載能力和穩(wěn)定性，延長了路基的使用壽命。
12、優(yōu)選的，所述水泥與硅藻土的重量比(1-2)：1，所述漿料的水灰比為0.4-0.5。
13、通過采用上述技術(shù)方案，調(diào)整水泥與硅藻土的重量比為(1-2)：1，能夠優(yōu)化漿料的粘結(jié)性能和填充效果，進(jìn)一步增強(qiáng)粗集料表面的強(qiáng)度和耐久性。同時(shí)，將漿料的水灰比控制在0.4-0.5范圍內(nèi)，可以有效減少漿料的收縮裂縫，提高其密實(shí)度，從而提升改性后的粗集料與細(xì)集料之間的粘結(jié)力，改善路基填料的整體穩(wěn)定性和承載能力。
14、優(yōu)選的，所述步驟s3的漿料中還包括水泥和硅藻土總重量0.1％的減水劑。
15、通過采用上述技術(shù)方案，減水劑的添加能夠有效降低漿料的用水量，提高漿料的流動(dòng)性，使得漿料在噴淋過程中更均勻地覆蓋于粗集料表面。同時(shí)，減水劑的使用可以增強(qiáng)漿料與粗集料之間的粘結(jié)力，進(jìn)一步提升改性后的粗集料的強(qiáng)度和耐久性，從而改善基于工程渣土的路基填料的整體性能。
16、優(yōu)選的，所述漿料的量為粗集料重量的0.1-0.3。
17、通過采用上述技術(shù)方案，控制漿料的用量為粗集料重量的0.1-0.3，能夠確保漿料在粗集料表面形成均勻的包裹層，既不會(huì)因?yàn)闈{料過少而導(dǎo)致改性效果不佳，也不會(huì)因漿料過多而造成資源浪費(fèi)或影響路基填料的整體性能。這一用量范圍內(nèi)的漿料能夠有效填充粗集料表面的裂紋和孔隙，提高粗集料的強(qiáng)度和耐久性，從而進(jìn)一步提升基于工程渣土的路基填料的承載能力和穩(wěn)定性。
18、優(yōu)選的，所述粗集料噴淋漿料前先噴灑濃度為10-12wt的硅烷水溶液。
19、通過采用上述技術(shù)方案，粗集料在噴淋漿料前先噴灑濃度為10-12wt的硅烷水溶液，能夠有效提高粗集料表面的疏水性能，減少水分對粗集料的侵蝕，從而增強(qiáng)粗集料的耐久性。整體來說，改性處理后的粗集料與工程渣土、水泥、礦渣粉和激發(fā)劑協(xié)同作用，進(jìn)一步提升路基填料的整體穩(wěn)定性和承載能力。具體而言，噴灑硅烷水溶液的效果包括：改善粗集料表面特性，降低吸水率，提高抗凍融性能，延長路基使用壽命。
20、優(yōu)選的，所述激發(fā)劑由硫酸鈉和氫氧化鈉按照重量比為1：1組成。
21、通過采用上述技術(shù)方案，將激發(fā)劑設(shè)置為由硫酸鈉和氫氧化鈉按照重量比為1：1組成，能夠有效提高工程渣土中礦物成分的活性，促進(jìn)水泥和礦渣粉的水化反應(yīng)，增強(qiáng)路基填料的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。具體效果包括：改善工程渣土的承載能力，減少開裂現(xiàn)象，延長路基的使用壽命。
22、本申請的第二方面是提供一種如上述所述的基于工程渣土的路基填料的制備方法，包括如下步驟：將工程渣土、水泥、礦渣粉、激發(fā)劑按比例攪拌混合形成混合物，對混合物進(jìn)行翻拋養(yǎng)護(hù)5天后得到路基填料。
23、綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：
24、本申請通過調(diào)整工程渣土中的不同粒徑的集料的占比以及對粗集料的改性處理，有效提高了使用工程渣土?xí)r的路基的承載能力、使用穩(wěn)定性和耐久性。
1.一種基于工程渣土的路基填料，其特征在于：所述路基填料包括以下重量份的原料：工程渣土100份、水泥5-12份、礦渣粉5-7份、激發(fā)劑2-5份；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于工程渣土的路基填料，其特征在于：所述粗集料中包括重量比為（2.8-3.8）：（2.2-3.2）：（1.1-2.1）的粒徑為4.75-19mm的集料、粒徑為19-37.5mm的集料和粒徑為37.5-53mm的集料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于工程渣土的路基填料，其特征在于：所述粗集料使用前進(jìn)行改性處理，所述改性處理方法包括如下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于工程渣土的路基填料，其特征在于：所述水泥與硅藻土的重量比（1-2）：1，所述漿料的水灰比為0.4-0.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于工程渣土的路基填料，其特征在于：所述步驟s3的漿料中還包括水泥和硅藻土總重量0.1%的減水劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于工程渣土的路基填料，其特征在于：所述漿料的量為粗集料重量的0.1-0.3。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于工程渣土的路基填料，其特征在于：所述粗集料噴淋漿料前先噴灑濃度為10-12wt的硅烷水溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于工程渣土的路基填料，其特征在于：所述激發(fā)劑由硫酸鈉和氫氧化鈉按照重量比為1：1組成。
9.一種如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的基于工程渣土的路基填料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：將工程渣土、水泥、礦渣粉、激發(fā)劑按比例攪拌混合形成混合物，對混合物進(jìn)行翻拋養(yǎng)護(hù)5天后得到路基填料。