沥青胶结磷石膏粉的防水性能及应用研究

曹林涛，汤 文，韩尚宇

(1. 湖北文理学院 土木工程与建筑学院，湖北 襄阳 441053；2. 武汉科技大学 汽车与交通工程学院，武汉 430070；3. 南昌航空大学 土木建筑学院，南昌 330063)

磷石膏是磷化工产业中湿法生产磷酸的固体废弃物，通常被大规模地应用于农业上改良土地[1]、工业上联产水泥和水泥缓凝剂[2-3]等.但是其复杂的预处理措施和高昂成本限制了更多形式的应用[4]，其更多是用山谷进行堆存.磷石膏固废堆场储量越积越多，其渗滤液对自然环境的影响越来越大.堆场防水防渗多采用高密度聚乙烯膜或厚实黏土进行表层封水与基础防渗处置[5-6].但由于堆场存在沉降变形，需考虑堆场表面封水与基础防渗措施的变形适应性.做好堆场表面封水有助于通过分流地表径流而减少内部渗滤液处置量，这也提供了沥青基防水材料的应用空间.

沥青胶砂与细粒式沥青混合料已被广泛应用于水工结构的防水防渗.浇筑式沥青混合料与SMA(沥青玛碲脂碎石混合料)都具备良好的防水防渗性能.已有研究尝试利用磷石膏晶须改性沥青，但发现沥青与磷石膏反应更多的是物理变化[7]，这表明磷石膏粉基本可以发挥类似石灰石矿粉的空隙填充功能.文献[8-10]研究发现，沥青胶浆比例影响其拉伸强度、疲劳寿命等性能.通过胶粉混合物的性能试验研究沥青与磷石膏粉的合适比例，对于堆场表面防水、基础防渗及农村公路与水利设施的防水防渗具有重要意义.

1 材料和方法

1.1 试验材料

基础沥青选取山东某厂AH-90与AH-110的混合沥青，材料属性见表1的基础栏.磷石膏粉末取自襄阳尹集化工产业园某堆场，外观灰白色，有结块，主要成分是硫酸钙，并含磷与氟等杂质；……