CN114656234B - 一种赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方及制备工艺 - Google Patents

一种赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方及制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于道路基层材料技术领域，具体涉及一种赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方及制备工艺。本发明的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥37份、矿渣0—20份、脱硫石膏0—20份、煤矸石粗细集料40份、含钙的固体碱激发剂3份和水20—22份，其中高活性赤泥是将赤泥依次进行机械活化和热力活化得到的。本发明能够将赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石多种危害环境及损害人体健康的固废材料直接应用于道路基层，且该配方能满足高速公路和一级公路基层强度的要求，替代了传统水泥稳定碎石基层，替代了水泥，能够减小水化热对胶凝材料的影响，提高了道路基层的抗裂性能。

Description

一种赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方及制备工艺
技术领域
本发明属于道路基层材料技术领域，具体涉及一种赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方及制备工艺。
背景技术
随着我国工业生产力的发展，排出越来越多的固体废弃物，这些固体废弃物的堆存不仅污染环境、浪费土地，一定程度上还会危害人体健康。但是由于部分固体废弃物含有一些对强度起积极作用的活性成分，进一步的可以将其加工处理应用到道路基层中。
煤矸石是煤矿在开拓掘进、采煤、煤炭洗选和加工过程中所产生的固体废弃物，是我国目前年排放量和累计堆存量最大的工业废弃物。煤矸石的大量堆存，不仅会占据大量土地，还会影响其生态环境，在一定条件下还会发生自燃，排出二氧化碳、二氧化硫以及烟尘等有害气体，在雨水冲刷作用下会污染土地和地下水。将煤矸石替代水泥稳定碎石应用到道路基层是目前众多学者研究的问题，但由于煤矸石相对天然碎石强度较低，导致其掺量并不高，无法有效解决煤矸石的大量堆存。
赤泥是氧化铝生产过程中排出的工业废泥。据统计，每生产一吨氧化铝，将会伴随排出1.0—1.8吨的赤泥。我国是氧化铝生产大国，大量堆存的赤泥无法被有效利用，不仅造成了资源浪费，还会污染土地，危害人体健康。赤泥属于强碱性土，其本身比表面积大，裹附力较强，是导致其无法被大量使用的原因，目前的研究针对赤泥基道路基层的研究中赤泥的掺量往往低于30％，相对于赤泥的高产量排出，显得意义不大。
发明专利申请CN107129249A公开了一种拜耳法赤泥煤矸石路基材料及其制备方法，但在该专利申请的公开方法中，虽将赤泥进行研磨，但其研磨后的粒径仍较大，无法有效的对赤泥进行活化，且其添加剂采用了水泥，由于水泥水化热的作用，会导致其收缩性能较差。发明专利申请CN113087487A一种电石渣粉煤灰稳定赤泥煤矸石集料路面基层施工工艺，但在该专利申请的公开方法中，因未使用水泥，所以导致其赤泥掺量并不高，最大掺量仅为15％。
综上，目前急需研发一种在可以完全替代水泥的情况下实现赤泥高掺量应用的道路基层材料及配方，且能满足道路基层强度的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方及制备工艺，解决上述现有技术中存在的在完全替代水泥的情况下仍能实现赤泥的高掺量应用问题，降低水泥的水化热，并实现赤泥的综合利用，具有显著的社会经济效益。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方，由以下重量份数的原料制成：
高活性赤泥37份、矿渣0—20份、脱硫石膏0—20份、煤矸石粗细集料40份、含钙的固体碱激发剂3份和水20—22份；其中，原料(指全部原料)中的(CaO+Na2O)与(SiO2+Al2O3)的质量之比记作(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)，(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)为0.72—1.65。
进一步，所述高活性赤泥的制备方法为：
(1)物理活化：将赤泥球磨至细度为0.3mm以下，得到赤泥生料；
(2)热力活化：取步骤(1)所得赤泥生料，从室温以5℃/min升温速率升温至850℃—900℃后，保温30—50min，得到高活性赤泥。
进一步，步骤(1)中赤泥为拜耳法赤泥。
进一步，所述矿渣为碱性矿渣，其M>1，M为矿渣中碱性氧化物和酸性氧化物重量的比值，呈粉末状，粒径≤75um。
进一步，所述脱硫石膏：主要成分为二水硫酸钙CaSO4·2H2O，且含量≥93％，呈粉末状，粒径≤75um。
进一步，所述煤矸石粗细集料是由废弃煤矸石采用反击式破碎法得到，所述煤矸石粗细集料的级配范围为：筛孔尺寸19mm，集料通过率100％；筛孔尺寸9.5mm，集料通过率72％～59％；筛孔尺寸2.36mm，集料通过率31％～22％；筛孔尺寸0.075mm，集料通过率5％～2％。所述煤矸石粗细集料压碎值≤22％、针片状含量≤18％。
进一步，所述含钙的固体碱激发剂为CaO，其中有效CaO和MgO总含量不低于85％，以5um圆孔筛的筛余统计，得到CaO中未消化残渣≤7％。
优选的，所述赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、0份、20份、40份、3份、22份；其中原料中的(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)为1.65。
优选的，所述赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、5份、15份、40份、3份、21.8份；其中原料中的(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)为1.33。
优选的，所述赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、8份、12份、40份、3份、21.7份；其中原料中的(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)为1.21。
优选的，所述赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、12份、8份、40份、3份、21.5份；其中原料中的(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)为1.07。
优选的，所述赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、15份、5份、40份、3份、21.2份；其中原料中的(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)为0.85。
优选的，所述赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、18份、2份、40份、3份、21.1份；其中原料中的(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)为0.79。
优选的，所述赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层配方，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、20份、0份、40份、3份、20.9份；其中原料中的(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)为0.72。
本发明还提供了上述赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺，包括以下步骤：
按照配方称取各原料，先将高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏用搅拌机干拌，干拌完毕后加水搅拌，待搅拌至无大颗粒或无块状状态后，再将煤矸石粗细集料以及含钙的固体碱激发剂加进去一起搅拌，搅拌均匀后，制作试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20±2℃、湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明可以在完全替代水泥的情况下仍能增大赤泥的掺量，通过调控各原料的配比，最终得到7d、28d无侧限抗压强度优异的性能，满足高速公路及一级公路基层强度要求。
本发明采用高活性赤泥替代了水泥，能够有效的避免水泥水化热对道路基层收缩开裂的影响，同时，用煤矸石替代天然碎石，节约了生产成本，还避免了环境的污染。
附图说明
图1：(左)为本发明实施例中制得赤泥/煤矸石基胶凝材料的试件图；(右)为本发明实施例中制得赤泥/煤矸石基胶凝材料试件进行无侧限抗压强度试验图。
图2为本发明赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更清楚，下面通过具体实施例对本发明进行清晰、完整的表达。
以下所用原料介绍如下：赤泥为拜耳法赤泥，来自山西省孝义市山西华兴铝业有限公司；矿渣为高炉炼铁后产生的高炉矿渣，来自河南省郑州市恒诺净化厂，经筛分后，粒径≤75um；煤矸石来自山西平朔煤矸石发电有限责任公司；脱硫石膏来自河南省巩义市元亨净水材料厂，经筛分后，粒径≤75um；氧化钙来自江苏省宜春市分宜县英歌矿业有限公司。
各原料(赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石、氧化钙)的主要化学成分的含量经XRF(X射线荧光光谱)分析，结果如表1所示：
表1
Figure BDA0003597275140000051
注：1)LOI指烧失量，即烧之前与烧之后的质量损失率。
2)因各原料中可能由于各种因素存在一些杂质成分或者成分很低的氧化物，因此不予列出。
3)因各原料中含有CaO成分，而作为原料之一的氧化钙是作为碱激发剂使用，后续为了避免歧义，原料氧化钙均称为含钙的固体碱激发剂。
以下各实施例及某些对比例中所用赤泥若为高活性赤泥，即赤泥原料需经过物理活化和热力活化所得。制备高活性赤泥的具体步骤为：
(1)物理活化：将赤泥球磨至细度为0.3mm以下，得到赤泥生料；
(2)热力活化：取步骤(1)所得赤泥生料，放入马弗炉中，从室温以5℃/min升温速率升温至850℃后，保温30min，得到高活性赤泥。
需要说明的是：活化后的赤泥氧化物会发生变化。物理活化是为了增大其比表面积，从而可以使颗粒表面形成缺陷，加快可溶性Al2O3、SiO2溶出，有利于外部离子的侵入，以加快化学反应速度；热力活化是为了激发其原来氧化物的活性，通过热力活化的方式使赤泥脱出游离水或结合水，将其原来的铝硅酸盐结构变成不稳定的亚稳态结构，导致的大量的Si-O、Al-O键断裂达到活化的目的。
以下各实施例及对比例中所用煤矸石粗细集料由废弃煤矸石采用反击式破碎机破碎得到，煤矸石的级配范围如下：筛孔尺寸19mm，集料通过率100％；筛孔尺寸9.5mm，集料通过率72％～59％；筛孔尺寸2.36mm，集料通过率31％～22％；筛孔尺寸0.075mm，集料通过率5％～2％。所述煤矸石粗集料压碎值≤22％、针片状含量≤18％。
实施例1：一种赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺
准确称量高活性赤泥592g，矿渣0g，脱硫石膏320g，干拌搅拌均匀后，加入水352g，待搅拌均匀后，加入含钙的固体碱激发剂48g，煤矸石粗细集料640g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期，该赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备流程图如图2所示。
实施例2：一种赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺
准确称量高活性赤泥592g，矿渣80g，脱硫石膏240g，干拌搅拌均匀后，加入水350g，搅拌均匀后，加入含钙的固体碱激发剂48g，煤矸石粗细集料640g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
实施例3：一种赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺
准确称量高活性赤泥592g，矿渣128g，脱硫石膏192g，干拌搅拌均匀后，加入水347g，搅拌均匀后，加入含钙的固体碱激发剂48g，煤矸石粗细集料640g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
实施例4：一种赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺
准确称量高活性赤泥592g，矿渣192g，脱硫石膏128g，干拌搅拌均匀后，加入水345g，搅拌均匀后，加入含钙的固体碱激发剂48g，煤矸石粗细集料640g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
实施例5：一种赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺
准确称量高活性赤泥592g，矿渣240g，脱硫石膏80g，干拌搅拌均匀后，加入水340g，搅拌均匀后，加入含钙的固体碱激发剂48g，煤矸石粗细集料640g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
实施例6：一种赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺
准确称量高活性赤泥592g，矿渣288g，脱硫石膏32g，干拌搅拌均匀后，加入水338g，搅拌均匀后，加入含钙的固体碱激发剂48g，煤矸石粗细集料640g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
实施例7：一种赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺
准确称量高活性赤泥592g，矿渣320g，脱硫石膏0g，干拌搅拌均匀后，加入水335g，搅拌均匀后，加入含钙的固体碱激发剂48g，煤矸石粗细集料640g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
对比例1：一种赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺
准确称量高活性赤泥608g，矿渣256g，脱硫石膏80g，干拌搅拌均匀后，加入水350g，搅拌均匀后，加入煤矸石粗细集料656g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
对比例2：一种赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺
将赤泥球磨至细度为0.3mm以下，得到赤泥生料，准确称量赤泥生料592g，矿渣240g，脱硫石膏80g，干拌搅拌均匀后，加入水340g，搅拌均匀后，加入含钙的固体碱激发剂48g，加入煤矸石粗细集料640g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
对比例3：一种赤泥/煤矸石基胶凝材料的制备工艺
准确称量高活性赤泥608g，矿渣224g，脱硫石膏64g，干拌搅拌均匀后，加水347g，搅拌均匀后，加入含钙的固体碱激发剂48g，加入煤矸石粗细集料656g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
对比例4：准确称量水泥70g，天然碎石1750g，干拌均匀后，加入水96g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
对比例5：准确称量水泥87g，天然碎石1750g，干拌均匀后，加入水99g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
对比例6：准确称量水泥105g，天然碎石1750g，干拌均匀后，加入水102g，搅拌均匀后，制作径高比为1:1的100×100mm的圆柱形试件，经脱模机脱模后，放置到养护温度为20℃，湿度为95％的养护箱中固化到相应龄期。
上述实施例1-7及对比例1-3中所制备的赤泥/煤矸石基胶凝材料中各原料的质量份如下表2所示。
表2
原料 高活性赤泥 矿渣 脱硫石膏 水 氧化钙 煤矸石
实施例1 37 0 20 22 3 40
实施例2 37 5 15 21.8 3 40
实施例3 37 8 12 21.7 3 40
实施例4 37 12 8 21.5 3 40
实施例5 37 15 5 21.2 3 40
实施例6 37 18 2 21.1 3 40
实施例7 37 20 0 20.9 3 40
对比例1 38 16 5 21.9 0 41
对比例2 37(赤泥生料) 15 5 21.2 3 40
对比例3 38 14 4 21.7 3 41
注：1)表中氧化钙是指原料氧化钙(含钙的固体碱激发剂)，不是指原料中的CaO含量。
将上述实施例1-7及对比例1、2、3中为了制备赤泥/煤矸石基胶凝材料所用原料中的CaO含量、Na2O含量、SiO2含量、Al2O3含量及(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)进行以下计算，其中(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)是指(CaO+Na2O)质量与(SiO2+Al2O3)的质量比值。
根据各原料中CaO、Na2O、SiO2、Al2O3的含量，按照如下的公式计算出制备赤泥/煤矸石基胶凝材料所用原料中的CaO含量A、Na2O含量B、SiO2含量C、Al2O3含量D，并计算出(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)的值E。
Figure BDA0003597275140000081
Figure BDA0003597275140000091
Figure BDA0003597275140000092
Figure BDA0003597275140000093
Figure BDA0003597275140000094
m1指赤泥的质量、m2矿渣的质量、m3指脱硫石膏的质量、m4指煤矸石的质量、m5指含钙的固体碱激发剂的质量、m水指水的质量。
Figure BDA0003597275140000095
指表1中赤泥的CaO质量分数、
Figure BDA0003597275140000096
指表1中矿渣的CaO质量分数、
Figure BDA0003597275140000097
指表1中脱硫石膏的CaO质量分数、
Figure BDA0003597275140000098
指表1中煤矸石的CaO质量分数、
Figure BDA0003597275140000099
指含钙的固体碱激发剂的CaO质量分数。
Figure BDA00035972751400000910
指表1中赤泥的Na2O质量分数、
Figure BDA00035972751400000911
指表1中矿渣的Na2O质量分数、
Figure BDA00035972751400000912
指表1中脱硫石膏的Na2O质量分数、
Figure BDA00035972751400000913
指表1中煤矸石的Na2O质量分数、
Figure BDA00035972751400000914
指含钙的固体碱激发剂的Na2O质量分数。
Figure BDA00035972751400000915
指表1中赤泥的SiO2质量分数、
Figure BDA00035972751400000916
指表1中矿渣的SiO2质量分数、
Figure BDA00035972751400000917
指表1中脱硫石膏的SiO2质量分数、
Figure BDA00035972751400000918
指表1中煤矸石的SiO2质量分数、
Figure BDA00035972751400000919
指含钙的固体碱激发剂的SiO2质量分数。
Figure BDA00035972751400000920
指表1中赤泥的Al2O3质量分数、
Figure BDA00035972751400000921
指表1中矿渣的Al2O3质量分数、
Figure BDA00035972751400000922
指表1中脱硫石膏的Al2O3质量分数、
Figure BDA00035972751400000923
指表1中煤矸石的Al2O3质量分数、
Figure BDA00035972751400000924
指含钙的固体碱激发剂的Al2O3质量分数。
A代表制备赤泥/煤矸石基胶凝材料所用原料中的CaO含量。
B代表制备赤泥/煤矸石基胶凝材料所用原料中的Na2O含量。
C代表制备赤泥/煤矸石基胶凝材料所用原料中的SiO2含量。
D代表制备赤泥/煤矸石基胶凝材料所用原料中的Al2O3含量。
E代表制备赤泥/煤矸石基胶凝材料所用原料中的(CaO+Na2O)/(SiO2+Al2O3)含量的值。
将实施例1-7及对比例1-6所得13个试样进行无侧限抗压强度(7d、28d)试验。
无侧限抗压强度试验仪器：万能试验机，其测量精度为±1％，加载速率为1mm/min，记录试件破坏时的最大压力P(N)。
无侧限抗压强度RC以牛顿每平方毫米(MPa)为单位，按如下公式进行计算：
Figure BDA0003597275140000101
式中P为试件破坏时的最大压力(N)，A为试件的截面积(mm2)即
Figure BDA0003597275140000102
D为试件的直径(mm)。
上述13个试样进行无侧限抗压强度(7d、28d)试验数据如表3所示：
表3
Figure BDA0003597275140000103
Figure BDA0003597275140000111
通过上述表3中数据可知，本发明提供的赤泥/煤矸石基胶凝材料满足规范JTG/TF20—2015《公路路面基层施工技术细则》中的高速公路和一级公路在极重、特重交通荷载等级下的7d无侧限抗压强度标准，即≥5MPa。通过实施例和对比例4、5、6可知本发明提供的赤泥/煤矸石基胶凝材料在保证强度的情况下，替代了传统水泥稳定碎石基层，节约了生产成本，同时避免了水泥水化热对胶凝材料收缩开裂的影响，提高了胶凝材料的抗裂性。通过对比例1可知在不加含钙的固体碱激发剂条件下，其无侧限抗压强度下降明显，无法满足一些高等级路面的需求；通过对比例2可知，赤泥/煤矸石基胶凝材料中采用未经热力活化处理的赤泥生料，其无侧限抗压强度相对采用高活性赤泥来说有明显的下降；通过对比例3可知，增加赤泥的掺量，强度出现下降，证明37％的赤泥已为赤泥的最大掺量。
此外，本发明上述实施例所提供的配方材料均选自于工业固体废弃物，提高了固体废弃物的利用率，变废为宝，减少了工业废料对环境的危害以及土地浪费等问题，有利于生态环境的保护，值得推广。且制备工艺简单，方便施工。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明原则之内，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 (18)

1.一种赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
高活性赤泥37份、矿渣0—20份、脱硫石膏0—20份、煤矸石粗细集料40份、含钙的固体碱激发剂3份和水20—22份；所述含钙的固体碱激发剂为CaO；
所述高活性赤泥的制备方法为：
（1）物理活化：将赤泥球磨至细度为0.3mm以下，得到赤泥生料；
（2）热力活化：取步骤（1）所得赤泥生料，升温至850℃—900℃后，保温30—50min，得到高活性赤泥。
2.根据权利要求1所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，所述煤矸石粗细集料是由废弃煤矸石采用反击式破碎法得到，所述煤矸石粗细集料的级配范围为：筛孔尺寸19mm，集料通过率100%；筛孔尺寸9.5mm，集料通过率72%~59%；筛孔尺寸2.36mm，集料通过率31%~22%；筛孔尺寸0.075mm，集料通过率5%~2%。
3.根据权利要求1所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，所述煤矸石粗细集料压碎值≤22%、针片状含量≤18%。
4.根据权利要求1所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，所述矿渣为碱性矿渣，其M>1，所述M为矿渣中碱性氧化物和酸性氧化物重量的比值，呈粉末状，粒径≤75um。
5.根据权利要求1所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，所述脱硫石膏：主要成分为二水硫酸钙，且含量≥93%，呈粉末状，粒径≤75um。
6.根据权利要求1所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，所述含钙的固体碱激发剂中有效CaO和MgO总含量不低于85%，以5um圆孔筛的筛余统计，得到CaO中未消化残渣≤7%。
7.根据权利要求1所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，步骤（2）中所述赤泥生料从室温以5℃/min升温速率升温至850℃保温30min。
8.根据权利要求1所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，步骤（1）中所述赤泥为拜耳法赤泥。
9.根据权利要求1所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，原料中的
Figure DEST_PATH_IMAGE002
与
Figure DEST_PATH_IMAGE004
的质量之比记作
Figure 839947DEST_PATH_IMAGE002
/
Figure 288246DEST_PATH_IMAGE004
，所述
Figure 599141DEST_PATH_IMAGE002
/
Figure 525509DEST_PATH_IMAGE004
为0.72—1.65。
10.根据权利要求1-9任一所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、0份、20份、40份、3份、22份。
11.根据权利要求1-9任一所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、5份、15份、40份、3份、21.8份。
12.根据权利要求1-9任一所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、8份、12份、40份、3份、21.7份。
13.根据权利要求1-9任一所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、12份、8份、40份、3份、21.5份。
14.根据权利要求1-9任一所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、15份、5份、40份、3份、21.2份。
15.根据权利要求1-9任一所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、18份、2份、40份、3份、21.1份。
16.根据权利要求1-9任一所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏、煤矸石粗细集料、含钙的固体碱激发剂、水依次为37份、20份、0份、40份、3份、20.9份。
17.权利要求1-16任一所述的赤泥/煤矸石基胶凝材料道路基层材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
按照配方称取各原料，先将高活性赤泥、矿渣、脱硫石膏用搅拌机干拌，干拌完毕后加水搅拌，待搅拌至无大颗粒或无块状状态后，再将煤矸石粗细集料以及含钙的固体碱激发剂加进去一起搅拌，搅拌均匀后，经养护固化到相应龄期。
18.根据权利要求17所述的制备工艺，其特征在于，养护温度为20±2℃、湿度为95%。
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