磷石膏作為磷礦附屬產(chǎn)物,是工業(yè)固廢的一種,污染嚴(yán)重、處理難度大、堆存量持續(xù)增加,成為了令人頭痛的難題。在此背景下,通過(guò)路用復(fù)合改性磷石膏技術(shù)將磷石膏應(yīng)用到公路建設(shè)中,為磷石膏的堆存消耗開(kāi)辟出一條新途徑,可實(shí)現(xiàn)磷石膏的高效高附加值應(yīng)用,使磷石膏擺脫“廢物”的標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)變“廢”為“寶”的華麗變身。本期交通科技月月談邀請(qǐng)到四川省交通設(shè)計(jì)院公司路面結(jié)構(gòu)中心主任黃晚清博士,為我們深入解析這項(xiàng)技術(shù)。
路用復(fù)合改性磷石膏技術(shù),是采用磷石膏替代碎石作為主材,通過(guò)復(fù)合添加劑和膠結(jié)料激發(fā)其活性及早期強(qiáng)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(shù)的關(guān)鍵是依賴高性能復(fù)合添加劑,利用無(wú)機(jī)添加劑的溶解、縮聚反應(yīng)與有機(jī)添加劑的絡(luò)合作用,提升混合料的各項(xiàng)性能,并將磷、氟等成分固化,既能滿足環(huán)保要求,又能廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)中。
路用復(fù)合改性磷石膏可代替水泥穩(wěn)定碎石用作道路基層、路基填料,也可以制成六棱磚、生態(tài)護(hù)坡等構(gòu)件,應(yīng)用場(chǎng)景十分廣泛。技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了適用于不同應(yīng)用場(chǎng)景的系列產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了磷石膏制品的多元場(chǎng)景應(yīng)用,提高了磷石膏綜合利用率。
與傳統(tǒng)的水泥穩(wěn)定碎石相比,路用復(fù)合改性磷石膏具有成本優(yōu)勢(shì):每方混合料節(jié)約成本超15%,經(jīng)濟(jì)效益顯著;環(huán)保優(yōu)勢(shì):每公里高速公路基層可節(jié)約碎石約0.65萬(wàn)噸,減少不可再生資源石料的開(kāi)采,降低碳排放;抗裂性能好:干縮系數(shù)約為水泥穩(wěn)定碎石混合料的50%,抗裂性能更優(yōu);摻量高:磷石膏摻量最高可達(dá)90%左右;施工延遲時(shí)間長(zhǎng):容許延遲時(shí)間可達(dá)到12小時(shí)以上,為施工提供了充足的準(zhǔn)備時(shí)間。
▲磷石膏原材料 ▲復(fù)合改性磷石膏基層
總之,路用復(fù)合改性磷石膏技術(shù),一方面將工業(yè)固廢磷石膏成功轉(zhuǎn)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(duì)磷石膏進(jìn)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(shù)不僅降低了公路建設(shè)的綜合成本,而且激發(fā)了磷化工企業(yè)的生產(chǎn)活力,減輕了磷石膏堆積對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染,經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益顯著。
路用復(fù)合改性磷石膏技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊,目前已成功在電子信息產(chǎn)業(yè)園、秦巴智谷、長(zhǎng)中路等十余個(gè)項(xiàng)目上應(yīng)用,累計(jì)應(yīng)用面積超20萬(wàn)平方米,節(jié)約建設(shè)成本超1000萬(wàn)元。該技術(shù)還可以應(yīng)用到“無(wú)廢城市”建設(shè)中,為實(shí)現(xiàn)國(guó)家雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。
基于該項(xiàng)技術(shù),四川交通院主編了達(dá)州市地方標(biāo)準(zhǔn)《公路復(fù)合改性磷石膏基層應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(DB 5117/T-2023),參編了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路用改性磷石膏》,并取得了多項(xiàng)專利。
展望未來(lái),路用復(fù)合改性磷石膏技術(shù)將向高效高附加值、綠色低碳、節(jié)能環(huán)保的方向持續(xù)邁進(jìn),開(kāi)啟大宗固廢綜合利用的大門(mén),為資源的再生利用建設(shè)康莊大道,并加快推進(jìn)在市政、公路等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,助力構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展體系,推動(dòng)固體廢物綜合利用產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。