磷石膏作為磷礦附屬產物,是工業固廢的一種,污染嚴重、處理難度大、堆存量持續增加,成為了令人頭痛的難題。在此背景下,通過路用復合改性磷石膏技術將磷石膏應用到公路建設中,為磷石膏的堆存消耗開辟出一條新途徑,可實現磷石膏的高效高附加值應用,使磷石膏擺脫“廢物”的標簽,實現變“廢”為“寶”的華麗變身。本期交通科技月月談邀請到四川省交通設計院公司路面結構中心主任黃晚清博士,為我們深入解析這項技術。
路用復合改性磷石膏技術,是采用磷石膏替代碎石作為主材,通過復合添加劑和膠結料激發其活性及早期強度,并與集料、水共同拌和,形成具有較高路用性能的混合料。該技術的關鍵是依賴高性能復合添加劑,利用無機添加劑的溶解、縮聚反應與有機添加劑的絡合作用,提升混合料的各項性能,并將磷、氟等成分固化,既能滿足環保要求,又能廣泛應用于公路建設中。
路用復合改性磷石膏可代替水泥穩定碎石用作道路基層、路基填料,也可以制成六棱磚、生態護坡等構件,應用場景十分廣泛。技術團隊研發了適用于不同應用場景的系列產品,實現了磷石膏制品的多元場景應用,提高了磷石膏綜合利用率。
與傳統的水泥穩定碎石相比,路用復合改性磷石膏具有成本優勢:每方混合料節約成本超15%,經濟效益顯著;環保優勢:每公里高速公路基層可節約碎石約0.65萬噸,減少不可再生資源石料的開采,降低碳排放;抗裂性能好:干縮系數約為水泥穩定碎石混合料的50%,抗裂性能更優;摻量高:磷石膏摻量最高可達90%左右;施工延遲時間長:容許延遲時間可達到12小時以上,為施工提供了充足的準備時間。
▲磷石膏原材料 ▲復合改性磷石膏基層
總之,路用復合改性磷石膏技術,一方面將工業固廢磷石膏成功轉化,變“廢”為寶,減少了石料等不可再生資源的消耗;另一方面對磷石膏進行了高效高附加值利用,有效解決了磷石膏堆存量大的難題。該技術不僅降低了公路建設的綜合成本,而且激發了磷化工企業的生產活力,減輕了磷石膏堆積對生態環境的污染,經濟、社會和環保效益顯著。
路用復合改性磷石膏技術應用前景十分廣闊,目前已成功在電子信息產業園、秦巴智谷、長中路等十余個項目上應用,累計應用面積超20萬平方米,節約建設成本超1000萬元。該技術還可以應用到“無廢城市”建設中,為實現國家雙碳戰略目標貢獻力量。
基于該項技術,四川交通院主編了達州市地方標準《公路復合改性磷石膏基層應用技術規范》(DB 5117/T-2023),參編了行業標準《路用改性磷石膏》,并取得了多項專利。
展望未來,路用復合改性磷石膏技術將向高效高附加值、綠色低碳、節能環保的方向持續邁進,開啟大宗固廢綜合利用的大門,為資源的再生利用建設康莊大道,并加快推進在市政、公路等領域的廣泛應用,助力構建綠色低碳循環發展體系,推動固體廢物綜合利用產業綠色發展。