一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料及其制备方法与流程

1.本发明属于公路工程技术领域，涉及一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料及其制备方法。


背景技术：

2.磷石膏是工业上湿法制备磷酸工艺过程的副产物，其主要成分是二水硫酸钙(caso4·
2h2o)，长期以来，工业副产石膏特别是磷石膏一直是影响工业生产的棘手问题。据统计，截至2021年，我国磷石膏产量约为8000万吨，同比上涨3.9％，磷石膏综合利用量约为3650万吨，利用率45.6％，利用率不足一半。湖北省具有丰富的磷资源，磷矿及相关产业已发展成为湖北国民经济的重要战略产业，与之带来的是磷石膏产量的高居不下，磷石膏中的砷、银、钡、镉、铬、铅、汞和硒等有害元素如得不到妥善处理，将带来土地浪费、环境安全风险突出等问题。
3.目前在综合利用领域，磷石膏主要用于制备硫酸联产水泥、水泥缓凝剂、半水石膏、石膏板、自流平石膏等，传统磷石膏的消耗如装饰石膏板、石膏砌块(砖)、石膏抹灰砂浆等，消纳量低，成本偏高、综合利用率不高。由于公路建设点多、线长、面广的特点需要消耗大量原材料，如何保证公路优良性能的同时使磷石膏大量运用于公路建设中，将对推动磷肥工业可持续发展具有重要意义。
4.传统的将磷石膏部分替代碎石用于水泥稳定碎石基层中，磷石膏掺量一般为10％～20％，且磷石膏对水泥存在缓凝作用，导致水泥稳定碎石基层强度形成缓慢，且磷石膏遇水膨胀，基层容易开裂，都限制了磷石膏在公路基层中的应用。中国专利cn202210539775.0公开了一种硅铝酸盐胶凝材料固化的磷石膏路基填料及其制备方法，通过将硅铝酸盐胶凝材料、磷石膏和水混合得到路基材料。其中硅铝酸盐胶凝材料的组分包括矿渣粉、粉煤灰和激发剂，磷石膏路基填料中所含组分的摩尔比如下：so3:al2o3为7.3～12.4；cao:al2o3为6.9～11.5；sio2:al2o3为5.0～6.9。以磷石膏取代土，实现磷石膏的高掺量，磷石膏在路基填料总材料中含量高达90％以上。虽然其磷石膏利用率高，但所得到的路基填料软化系数在34.73％～78.77％之间，7天无侧限抗压强度在0.224mpa～0.713mpa之间，28天无侧限抗压强度在0.318mpa～2.53mpa之间，所得路基填料性能较差，不适合高等级以及重交通量公路。中国专利cn202010704788.x公开了一种大掺量磷石膏复合稳定路基材料及其制备方法，所述路基材料按重量百分比计包括磷石膏90～95％、固化剂1～6％、固化促进剂1.5～4％和水2～4％；该专利可有效固化磷石膏中的可溶性p和f，增强硅酸盐水泥等的胶凝活性，且阳离子苯丙乳液可增强原料之间的粘结力，提高材料力学强度，提升了水稳定性。但该专利没有对路基材料的劈裂强度、弯拉强度等综合路用性能进行深入探讨，对磷石膏中其他有害物质如某些重金属离子无法有效沉淀处理等，同时，由于其材料中不含碎石集料，现场规模化施工时磷石膏与其他材料极易团聚，拌和效率低、均匀性无法保证，路基材料性能稳定性无法保证。
5.目前将磷石膏运用于公路基层材料中，主要存在以下问题：一是公路基层强度形
成缓慢，且基层强度不高；二是磷石膏遇水膨胀，水稳定性差容易导致基层开裂；三是磷石膏里含有氟等有害元素，会造成水污染问题；四是磷石膏掺量低，达不到大掺量应用。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料及其制备方法及其制备方法，通过复合固化剂的作用，一方面能大幅度提高磷石膏掺量，应用时，磷石膏的掺量可达65％～70％；另一方面，可加速磷石膏的固化反应，大大提高基层材料强度，增强磷石膏基层材料水稳定性，减少水损坏，同时，还可以显著减少重金属等有毒污染物的含量，降低磷石膏粘聚力，提高材料拌和均匀性。
7.为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：
8.一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料，按照重量百分比计，其特征在于，包括的组分如下：碎石10％～15％、磷石膏65％～70％、复合固化剂6％～10％和水10％～15％；
9.所述碎石的粒径为5～10mm；
10.所述复合固化剂包括激发剂、胶凝剂、阻聚剂、疏水剂、混凝剂、表面活性剂和早强剂，激发剂、胶凝剂、阻聚剂、疏水剂、混凝剂、表面活性剂、早强剂的质量比为3～5：8～10：0.08～0.15：0.5～0.75：0.65～0.95：0.6～0.9：1～3。
11.本发明开发一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料及其制备方法，采用上述技术方案，能够使磷石膏掺量达到65％～70％，且该固化剂可以显著提高磷石膏应用于公路基层材料时力学强度和综合路用性能。具体的，在反应过程中，固化剂中激发剂的加入可以提高磷石膏体系的ph值，提供胶凝剂水化反应所需的碱性环境，并促进所述胶凝剂剂的水解和水化，促进磷石膏中可溶性氟和磷反应生成难溶的盐类，消除可溶性f(如naf)和可溶性p(如p2o5)对胶凝剂的缓凝作用；疏水剂包裹在磷石膏的表面并生成高分子阻水隔膜，使磷石膏失去对水的静电吸力，阻碍磷石膏遇水溶解，有利于提升公路基层材料的水稳性，增强抗裂性；表面活性剂剂用于增强聚合物和磷石膏之间的键合强度；混凝剂可以通过吸附电中和和吸附架桥作用对磷石膏中的铅、砷等有害物质和重金属成分进行沉淀；早强剂可以与水泥熟料矿物里的铝酸三钙发生化学反应，生成氯铝酸钙或者硫铝酸钙晶体，从而促进铝酸三钙的水化作用；胶凝剂中的硅酸三钙(c3s)、硅酸二钙(c2s)、铝硅酸钙、铁铝酸钙等与磷石膏反应形成钙矾石(aft)和c-s-h凝胶等溶解度更低的水化硫铝酸钙类水化产物，一方面，在水泥硬化过程中，aft晶体对水化产物和磷石膏之间的交联起补充作用，提高硬化浆体的致密度；另一方面，未反应的磷石膏充填于公路基层材料的毛细通道内，增加了公路基层材料的密实度；两方面共同作用，大幅度地提高了公路基层材料的力学强度和水稳性能。
12.优选地，所述激发剂为氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、硅酸钠中一种或两种以上的混合物。
13.优选地，所述胶凝剂为硅酸盐水泥与复合矿物掺合料复配，所述硅酸盐水泥和复合矿物掺合料的质量比为1～2:4～8；所述复合矿物掺合料为高炉矿渣粉、粉煤灰、煅烧高岭土、钢渣粉、硅灰中一种或两种以上的混合物。
14.优选地，所述阻聚剂为叔丁基邻苯二酚。叔丁基邻苯二酚能被氧化成相应的醌与
链的自由基结合，从而使分子链反应终止，防止聚合物单体自聚析出，可减少杂质的产生。
15.优选地，所述疏水剂为甲基硅醇钠或脂肪醇聚氧乙烯醚改性的有机硅表面活性剂。
16.优选地，所述表面活性剂为壬基酚或异构十三醇聚氧乙烯醚。
17.优选地，所述无机类早强剂和有机类早强剂的质量比为1.5～3.5:0.1～0.5；所述无机类早强剂为氯化铝、硫酸铝钾、硫氰酸钠、亚硝酸钠、偏铝酸钠中一种或两种以上的混合物，所述有机类早强剂包括三异丙醇胺、甲酸钙、尿素中一种或两种以上的混合物。
18.优选地，所述混凝剂为聚合硫酸铝或者聚合氯化铝。本发明在复合固化剂中添加聚合氯化铝或者聚合硫酸铝，对体系中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，并可强力去除微有毒物及磷石膏中部分重金属离子，性状稳定。吸附电中和作用是指无机高分子混凝剂对体系中的异号金属离子或非金属离子有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了它的部分电荷，减少了静电斥力，因而容易与其它颗粒接近而互相吸附。吸附架桥作用是指无机高分子混凝剂与游离离子的吸附与桥连，还可以理解成两个大的同号离子中间有一个异号离子而连接在一起。无机高分子混凝剂具有线性结构，它们具有能与离子表面某些部位起作用的化学基团，当高分子混凝剂与离子接触时，基团能与离子表面产生特殊的反应而相互吸附，而高分子混凝剂的其余部分则伸展在溶液中，可以与另一个表面有空位的离子吸附，这样混凝剂就起了架桥连接的作用。吸附电中和作用和吸附架桥作用可以使体系中的游离有毒重金属离子团聚而沉淀，从而减少了体系中的有害金属元素。
19.本发明的另一目的是提供一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料的制备方法，包括以下步骤：
20.s1.将复合固化剂各组分混磨，备用；
21.s2.将预处理后的磷石膏粉磨至比表面积不低于1000m2/kg，将超细磷石膏与s1粉磨好的复合固化剂、碎石、水按质量配比混合均匀，得到混合料；
22.s3.将s2的混合料成型、压实，压实度不小于97％，得磷石膏复合稳定公路基层材料。
23.优选地，磷石膏的预处理具体为：将磷石膏进行水洗，并控制含水率在15％以内；然后，将所述磷石膏经粉磨处理，最大粒径《75μm。可溶性f和p易溶于水，水洗等工艺能够除去磷石膏中的可溶性f和可溶性p；同时，经上述处理，增加了磷石膏的比表面积和孔隙率，有利于后续胶凝剂水化反应。
24.与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
25.(1)利用本发明复合固化剂成型的磷石膏复合稳定公路基层材料浸出液污染物浓度中，可溶性p不超过0.017mg/l，可溶性f不超过0.085mg/l，未检出可溶性铅、砷、镉、铬，可溶性汞不超过0.00034mg/l。
26.(2)利用本发明复合固化剂成型的磷石膏复合稳定公路基层材料基础力学性能优异，7d无侧限抗压强度不低于5.0mpa，28d无侧限抗压强度不低于6.4mpa，90d无侧限抗压强度不低于8.0mpa，360d无侧限抗压强度不低于8.8mpa，90d劈裂强度不低于0.87mpa，90d弯拉强度不低于2.03mpa。
27.(3)利用本发明复合固化剂成型的磷石膏复合稳定公路基层材料综合路用性能优异，最大干缩系数不超过125.78με/％，最大温缩系数不超过7.61με/℃，膨胀率不超过
0.109％，干湿循环强度损失不超过8.8％，冻融循环强度比不低于80.4％。
28.(4)本发明通过复合固化剂各组分协同作用，可有效固化磷石膏中的可溶性p和f，促进早期水解，增强胶凝活性。且通过混凝剂的吸附电中和和吸附架桥作用，可有效沉淀磷石膏中的可溶性pb和as等有害物质和重金属；其次，通过疏水剂包裹在磷石膏的表面并生成高分子阻水隔膜，使磷石膏失去对水的静电吸力，阻碍磷石膏遇水溶解，有利于提升公路基层材料的水稳性，增强抗裂性。
29.(5)本发明克服了传统磷石膏利用率低问题，通过复合固化剂与磷石膏之间的相互作用，使磷石膏体系结构具有较高的强度和耐水性，使磷石膏代替了传统石料，将磷石膏大规模地应用到公路建设中，提高磷石膏的利用率，减少磷石膏的堆放污染问题，同时降低生产成本。
具体实施方式
30.下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.以下实施例和对比例，如无特殊说明，按照上述方法及碎石12％、磷石膏68％、复合固化剂8％和水12％的掺量制备工业固废磷石膏公路基层材料。
32.实施例1
33.本发明提供一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料及其制备方法，该材料包括碎石、磷石膏、复合固化剂和水。复合固化剂包括：将硅酸钠作为激发剂，硅酸盐水泥和复合矿物掺合料作为胶凝剂，硅灰和矿渣粉作为复合矿物掺合料，其比例为1～2：2～3，甲基硅醇钠作为疏水剂，叔丁基邻苯二酚作为阻聚剂，聚合氯化铝为混凝剂，异构十三醇聚氧乙烯醚作为表面活性剂，硫氰酸钠、硫酸铝钾和三异丙醇胺作为复合早强剂，其比例为1.5～3：2～2.5：1～2。其原料包括以下重量份数的各组分：硅酸钠3份，硅酸盐水泥1.6份，复合矿物掺合料6.4份，甲基硅醇钠0.5份，叔丁基邻苯二酚0.08份，聚合氯化铝0.65份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份，复合早强剂1份。
34.s1、将复合固化剂各组分混磨，备用；
35.s2、将预处理后的磷石膏粉磨至比表面积不低于1000m2/kg，将超细磷石膏与s1粉磨好的复合固化剂、碎石、水按质量配比混合均匀，得到混合料；磷石膏的预处理具体为：将磷石膏进行水洗，并控制含水率在15％以内；
36.s3、将混合料成型、压实，压实度不小于97％，得磷石膏复合稳定公路基层材料。
37.实施例2
38.本实施例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，其复合固化剂原料包括以下重量份数的各组分：硅酸钠3份，水泥1.8份，复合矿物掺合料7.2份，甲基硅醇钠0.6份，叔丁基邻苯二酚0.1份，聚合氯化铝0.75份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份，复合早强剂2份。
39.实施例3
40.本实施例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，其复合固化剂原料包括以下重量份数的各组分：硅酸钠3份，水泥2份，复合矿物掺合料8份，甲基硅醇
钠0.75份，叔丁基邻苯二酚0.12份，聚合氯化铝0.65份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份，复合早强剂3份。
41.实施例4
42.本实施例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，其复合固化剂原料包括以下重量份数的各组分：硅酸钠4份，水泥1.6份，复合矿物掺合料6.4份，甲基硅醇钠0.6份，叔丁基邻苯二酚0.12份，聚合氯化铝0.65份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份，复合早强剂3份。
43.实施例5
44.本实施例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，其复合固化剂原料包括以下重量份数的各组分：硅酸钠4份，水泥1.8份，复合矿物掺合料7.2份，甲基硅醇钠0.75份，叔丁基邻苯二酚0.12份，聚合氯化铝0.65份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份，复合早强剂1份。
45.实施例6
46.本实施例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，其复合固化剂原料包括以下重量份数的各组分：硅酸钠4份，水泥2份，复合矿物掺合料8份，甲基硅醇钠0.5份，叔丁基邻苯二酚0.12份，聚合氯化铝0.65份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份，复合早强剂2份。
47.实施例7
48.本实施例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，其复合固化剂原料包括以下重量份数的各组分：硅酸钠5份，水泥1.6份，复合矿物掺合料6.4份，甲基硅醇钠0.75份，叔丁基邻苯二酚0.12份，聚合氯化铝0.65份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份，复合早强剂2份。
49.实施例8
50.本实施例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，其复合固化剂原料包括以下重量份数的各组分：硅酸钠5份，水泥1.8份，复合矿物掺合料7.2份，甲基硅醇钠0.5份，叔丁基邻苯二酚0.12份，聚合氯化铝0.65份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份，复合早强剂3份。
51.实施例9
52.本实施例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，其复合固化剂原料包括以下重量份数的各组分：硅酸钠5份，水泥2份，复合矿物掺合料8份，甲基硅醇钠0.6份，叔丁基邻苯二酚0.12份，聚合氯化铝0.65份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份，复合早强剂1份。
53.对比例1
54.本对比例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，碎石10％、磷石膏70％、复合固化剂10％和水10％。
55.对比例2
56.本对比例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，碎石15％、磷石膏65％、复合固化剂6％和水14％。
57.对比例3
58.本对比例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，所述复合固化剂包括以下重量份数的各组分：硅酸钠3份，硅酸盐水泥1.6份，复合矿物掺合料6.4份，甲基硅醇钠0.5份，叔丁基邻苯二酚0.08份，聚合氯化铝0.65份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份。
59.对比例4
60.本对比例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，所述复合固化剂包括以下重量份数的各组分：硅酸钠3份，硅酸盐水泥1.6份，复合矿物掺合料6.4份，叔丁基邻苯二酚0.08份，聚合氯化铝0.65份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份，复合早强剂1份。
61.对比例5
62.本对比例的磷石膏复合稳定公路基层材料与实施例1的区别之处在于，所述复合固化剂包括以下重量份数的各组分：硅酸钠3份，硅酸盐水泥1.6份，复合矿物掺合料6.4份，甲基硅醇钠0.5份，叔丁基邻苯二酚0.08份，异构十三醇聚氧乙烯醚0.7份，复合早强剂1份。
63.试验例路面材料力学性能试验
64.可溶性f、可溶性p、铅、砷、镉、汞、铬含量测定：采用gb 11893、gb/t 15555.11、hj 781、hj 787、hj 702中方法进行测试。
65.劈裂强度、弯拉强度、无侧限抗压强度：参照jtg e51中的相关规定进行测试。
66.温缩试验、干缩试验：参照jtg e51中的相关规定进行测试。
67.膨胀性(cbr)试验：按照《公路土工试验规程》中的相关规定进行测试。
68.水稳定性干湿循环试验：按照jtg e51标准中圆柱型试件成型方法成型试件，对制备得到成型试件养护28天，最后一天浸水24h；之后将其置于50℃烘箱内烘24h，之后置于水中浸泡24h，上述过程即为1个干湿循环，重复上述循环7次，测试无侧限抗压强度，计算其强度损失；强度损失(β)＝(p
0-p)/p0；式中：p0为干湿循环前的强度，p为经7次干湿循环后的强度。
69.冻融循环试验：按照jtg e51标准中圆柱型试件成型方法成型试件，试件养生龄期为28d，试件在即将达到养生龄期的前一天浸水24h，然后放入已达-20℃的冷冻箱内冻结16h，然后在恒温水浴中融解8h，将融解过的试件再次放入冷冻箱开始第二次循环，一共反复冻融循环5次，计算其冻融循环强度比；强度比(bdr)＝r/r0；式中：r0为冻融循环前的强度，r为经5次冻融循环后的强度。
70.表1公路基层材料浸出液污染物浓度检测试验结果(可溶性有害物质)
[0071][0072][0073]
表2公路基层材料基础力学性能试验结果
[0074]
[0075]
表3公路基层材料综合路用性能试验结果
[0076][0077][0078]
由表1实施例1～9可得，利用本发明复合固化剂成型的磷石膏复合稳定公路基层材料浸出液污染物浓度中，可溶性磷不超过0.017mg/l，可溶性氟不超过0.085mg/l，未检出可溶性铅、砷、镉、铬，可溶性汞不超过0.00034mg/l。
[0079]
由表2实施例1～9可得，利用本发明复合固化剂成型的磷石膏复合稳定公路基层材料基础力学性能优异，7d无侧限抗压强度不低于5.0mpa，28d无侧限抗压强度不低于6.4mpa，90d无侧限抗压强度不低于8.0mpa，360d无侧限抗压强度不低于8.8mpa，90d劈裂强度不低于0.87mpa，90d弯拉强度不低于2.03mpa。
[0080]
由表3实施例1～9可得，利用本发明复合固化剂成型的磷石膏复合稳定公路基层材料综合路用性能优异，最大干缩系数不超过125.78με/％，最大温缩系数不超过7.61με/℃，膨胀率不超过0.109％，干湿循环强度损失不超过8.8％，冻融循环强度比不低于80.4％。
[0081]
由表1对比例1～5可得，聚合氯化铝对体系中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，并可强力去除微有毒物及磷石膏中部分重金属离子，性状稳定，减少磷石膏复合稳定公路基层材料中有害元素对环境的污染。
[0082]
由表2对比例1～5可得，复合早强剂可以提高磷石膏复合稳定公路基层材料的早期强度，并对长龄期磷石膏复合稳定公路基层材料的强度提升有一定帮助，原因是复合早强剂可以与水泥熟料矿物里的铝酸三钙发生化学反应，生成氯铝酸钙或者硫铝酸钙晶体，
从而促进铝酸三钙的水化作用，进而促进钙钒石的生成，从而提升强度。
[0083]
由表3对比例1～5可得，甲基硅醇钠是一种单组分固化型合成高分子疏水剂，主要成份为甲基硅酸盐。其防水机理是在水和二氧化碳的作用下，生成甲基硅酸醇，甲基硅酸醇进一步结合并与磷石膏复合稳定公路基层材料起化学反应，在磷石膏表面及内部生成一层几个分子厚的不溶性的疏水高分子化合物，网状的有机硅树脂膜包裹住磷石膏。从而断绝了磷石膏与外界水分的接触，提高了水稳定性。

技术特征：
1.一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料，按照重量百分比计，其特征在于，包括的组分如下：碎石10％～15％、磷石膏65％～70％、复合固化剂6％～10％和水10％～15％；所述碎石的粒径为5～10mm；所述复合固化剂包括激发剂、胶凝剂、阻聚剂、疏水剂、混凝剂、表面活性剂和早强剂，激发剂、胶凝剂、阻聚剂、疏水剂、混凝剂、表面活性剂、早强剂的质量比为3～5：8～10：0.08～0.15：0.5～0.75：0.65～0.95：0.6～0.9：1～3。2.根据权利要求1所述的一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料，其特征在于，所述激发剂为氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、硅酸钠中一种或两种以上的混合物。3.根据权利要求1所述的一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料，其特征在于，所述胶凝剂为硅酸盐水泥与复合矿物掺合料复配，所述硅酸盐水泥和复合矿物掺合料的质量比为1～2:4～8；所述复合矿物掺合料为高炉矿渣粉、粉煤灰、煅烧高岭土、钢渣粉、硅灰中一种或两种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料，其特征在于，所述阻聚剂为叔丁基邻苯二酚。5.根据权利要求1所述的一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料，其特征在于，所述疏水剂为甲基硅醇钠或脂肪醇聚氧乙烯醚改性的有机硅表面活性剂。6.根据权利要求1所述的一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料，其特征在于，所述表面活性剂为壬基酚或异构十三醇聚氧乙烯醚。7.根据权利要求1所述的一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料，其特征在于，所述早强剂为无机类早强剂和有机类早强剂复配，所述无机类早强剂和有机类早强剂的质量比为1.5～3.5:0.1～0.5；所述无机类早强剂为氯化铝、硫酸铝钾、硫氰酸钠、亚硝酸钠、偏铝酸钠中一种或两种以上的混合物，所述有机类早强剂为三异丙醇胺、甲酸钙、尿素中一种或两种以上的混合物。8.根据权利要求1所述的一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料，其特征在于，所述混凝剂为聚合硫酸铝或者聚合氯化铝。9.根据权利要求1～8任意一项所述的一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.将复合固化剂各组分混磨，备用；s2.将预处理后的磷石膏粉磨至比表面积不低于1000m2/kg，将超细磷石膏与s1粉磨好的复合固化剂、碎石、水按质量配比混合均匀，得到混合料；s3.将s2的混合料成型、压实，压实度不小于97％，得磷石膏复合稳定公路基层材料。10.根据权利要求9所述的一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料的制备方法，其特征在于，磷石膏的预处理具体为：将磷石膏进行水洗，并控制含水率在15％以内。

技术总结
本发明涉及一种工业固废磷石膏复合稳定公路基层材料及其制备方法，磷石膏复合稳定公路基层材料组分如下：碎石10～15％、磷石膏65～70％、复合固化剂6～10％和水10～15％。复合固化剂包括激发剂、胶凝剂、阻聚剂、疏水剂、表面活性剂、早强剂，七者的质量比为3～5：8～10：0.08～0.15：0.5～0.75：0.65～0.95：0.6～0.9：1～3。本发明通过混凝剂将磷石膏中可溶性铅、砷等有毒物质及重金属进行沉淀，再通过激发剂和表面活性剂激发胶凝剂活性，使其包裹住磷石膏中其他有害物质。本发明解决磷石膏所带来的污染问题，同时也减少对石料的使用，具有社会效益好、应用前景广等优势。应用前景广等优势。


技术研发人员：宗炜 区桦 郑武西 佘健 成猛 罗银 秦煊
受保护的技术使用者：中南安全环境技术研究院股份有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/21