1.本发明属于工业固体废弃物的资源化利用领域，具体涉及一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料及其制备方法。
背景技术：
2.我国是世界上最大的水泥生产国，年产量为23亿吨，中国、印度、美国和日本共生产了全球水泥总产量的80％以上。近些年来，我国建筑行业发展持续增长，混凝土和砂浆的生产消耗了大量的不可再生资源，在世界范围内，建筑材料的生产消耗了60％从岩石圈提取的原材料。
3.此外，在工业炼钢生产过程中源源不断的产生大量钢渣，其中只有少量钢渣被利用起来，剩余的大多部分被堆积起来，不仅占用大量的土地资源，同时，对大气环境，土地环境和水环境都存在潜在的威胁，采用钢渣等辅助胶凝材料作为替代胶凝材料，通过废物资源综合利用的方法，可以将环境影响最小化。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于针对上述问题，提供一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料及其制备方法。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
6.一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，其原料按重量份计包括：钢渣35～50份、硅酸盐水泥35～45份、石灰石粉10～15份、硫酸盐活化剂4～5份、减水剂0.02～0.1份。
7.进一步的，所述钢渣来自炼钢厂炼钢工段造渣除钢渣，除杂时产生的钢渣，为不规则块状颗粒，钢渣的成分包括cao、mgo、fe2o3、al2o3、sio2。
8.进一步的，所述硅酸盐水泥熟料的粉体经80μm筛孔筛余量不大于10％。
9.进一步的，所述硅酸盐水泥组成按照质量分数计包括：cao 50～70％、sio
2 15～30％、al2o
3 4～10％、fe2o
3 2～8％。
10.进一步的，所述活化剂选用试剂级硫酸钠。
11.上述硫酸盐活化的钢渣胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：
12.1)根据用料量称取所需原料；
13.2)将钢渣、水泥熟料倒入干燥的搅拌机中，并将活化剂倒入搅拌机内，进行搅拌；
14.3)对模具的内部及表面进行清理，用少量机油将其内壁涂抹均匀；将搅拌完毕的混合料浆体倒入模具的二分之一位置，放置在振动台上振动预设时长，将剩余二分之一倒满，再进行振动预设时长，随后用刮尺将其表面刮平；
15.4)试块制备完毕后在室温20℃的养护室内静置2h，使原料进行初步反应，随后将试块放入设定温湿度的水泥标准养护箱中进行带模养护，养护预设时间后取出拆模，试块脱模后，放入水泥恒温恒压养护箱中养护28d。
16.进一步的，步骤2)中搅拌过程中具体为：先进行两次慢速搅拌30s后，再快速搅拌
15～30％、al2o
3 4～10％、fe2o
3 2～8％。活化剂为试剂级硫酸钠。
31.根据上述用料量，称取所需的原料。将钢渣、水泥熟料倒入干燥的搅拌机中，随后将相应量的硫酸盐活化剂倒入搅拌机内。打开开关，慢速搅拌30s后快速搅拌60s，再慢速搅拌30s后快速搅拌60s。
32.制备硫酸盐活化的钢渣胶凝材料试块：
33.事先对模具的内部以及表面进行清理，保证没有污垢影响制备过程，随后用少量机油将其内壁涂抹均匀以方便脱模；将刚刚搅拌完毕的混合料浆体倒入模具的二分之一位置，放置在振动台上振动1min，然后将剩余二分之一倒满，再进行振动1min，随后用刮尺将其表面刮平；
34.试块制备完毕后先在室温20℃的养护室内静置2h，使得原料进行初步反应，随后将试块放入20
±
2℃，相对湿度≥90％的水泥标准养护箱中进行带模养护，养护24h后取出拆模。试块脱模后，放入水泥恒温恒压养护箱中常压、20
±
2℃下养护28d，与普通水泥胶砂相比，28d抗压强度最高为47.6mpa。
35.实施例2
36.本实施例中硫酸盐活化的钢渣胶凝材料由如下质量份数的原料组成：钢渣40份，普通硅酸盐水泥40份，石灰石粉15.3份硫酸盐活化剂4.5份，减水剂0.2份。其中，硅酸盐水泥及钢渣的成分组成同实施例1。
37.根据上述用料量，称取所需的原料。将钢渣、普通硅酸盐水泥倒入干燥的搅拌机中，随后将相应量的硫酸盐活化剂倒入搅拌机内。打开开关，慢速搅拌30s后快速搅拌60s，再慢速搅拌30s后快速搅拌60s。
38.制备硫酸盐活化的钢渣胶凝材料试块：
39.事先对模具的内部以及表面进行清理，保证没有污垢影响制备过程，随后用少量机油将其内壁涂抹均匀以方便脱模；将刚刚搅拌完毕的混合料浆体倒入模具的二分之一位置，放置在振动台上振动1min，然后将剩余二分之一倒满，再进行振动1min，随后用刮尺将其表面刮平；
40.试块制备完毕后，现在室温20℃的养护室内静置2h，使得原料进行初步反应，随后将试块放入20
±
2℃，相对湿度≥90％的水泥标准养护箱中进行带模养护，养护24h后取出拆模。试块脱模后，放入水泥恒温恒压养护箱中常压、20
±
2℃下养护28d，与普通水泥胶砂相比，28d抗压强度为52.8mpa。
41.实施例3
42.本实施例中硫酸盐活化的钢渣胶凝材料由如下质量份数的原料组成：钢渣45份，普通硅酸盐水泥35份，石灰石粉14.9份、硫酸盐活化剂5份，减水剂0.1份。其中，硅酸盐水泥及钢渣的成分组成同实施例1。
43.根据上述用料量，称取所需的原料。将钢渣、普通硅酸盐水泥倒入干燥的搅拌机中，随后将相应量的硫酸盐活化剂倒入搅拌机内。打开开关，慢速搅拌30s后快速搅拌60s，再慢速搅拌30s后快速搅拌60s。
44.制备硫酸盐活化的钢渣胶凝材料试块：
45.事先对模具的内部以及表面进行清理，保证没有污垢影响制备过程，随后用少量机油将其内壁涂抹均匀以方便脱模；将刚刚搅拌完毕的混合料浆体倒入模具的二分之一位
置，放置在振动台上振动1min，然后将剩余二分之一倒满，再进行振动1min，随后用刮尺将其表面刮平；
46.试块制备完毕后先在室温20℃的养护室内静置2h，使得原料进行初步反应，随后将试块放入20
±
2℃，相对湿度≥90％的水泥标准养护箱中进行带模养护，养护24h后取出拆模。试块脱模后，放入水泥恒温恒压养护箱中常压、20
±
2℃下养护28d，与普通水泥胶砂相比，28d抗压强度为49.2mpa。
47.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：
1.一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，其特征在于，其原料按重量份计包括：钢渣35～50份、硅酸盐水泥35～45份、石灰石粉10～15份、硫酸盐活化剂4～5份、减水剂0.02～0.1份。2.根据权利要求1所述的一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，其特征在于，所述钢渣来自炼钢厂炼钢工段造渣，钢渣的成分包括cao、mgo、fe2o3、al2o3、sio2。3.根据权利要求1所述的一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，其特征在于，所述硅酸盐水泥熟料的粉体经80μm筛孔筛余量不大于10％。4.根据权利要求3所述的一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，其特征在于，所述硅酸盐水泥按照质量分数计包括：cao 50～70％、sio
2 15～30％、al2o
3 4～10％、fe2o
3 2～8％。5.根据权利要求1所述的一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，其特征在于，所述活化剂选用试剂级硫酸钠。6.根据权利要求1-5之一所述的一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：1)根据用料量称取所需原料；2)将钢渣、水泥熟料倒入干燥的搅拌机中，并将活化剂倒入搅拌机内，进行搅拌；3)对模具的内部及表面进行清理，用少量机油将其内壁涂抹均匀；将搅拌完毕的混合料浆体倒入模具的二分之一位置，放置在振动台上振动预设时长，将剩余二分之一倒满，再进行振动预设时长，随后用刮尺将其表面刮平；4)试块制备完毕后在室温20℃的养护室内静置2h，使原料进行初步反应，随后将试块放入设定温湿度的水泥标准养护箱中进行带模养护，养护预设时间后取出拆模，试块脱模后，放入水泥恒温恒压养护箱中养护28d。7.根据权利要求6所述的一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，其特征在于，步骤2)中搅拌过程中具体为：先进行两次慢速搅拌30s后，再快速搅拌60s。8.根据权利要求6所述的一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，其特征在于，步骤4)中将试块放入20
±
2℃，相对湿度≥90％的水泥标准养护箱中进行带模养护，养护24h后脱模。9.根据权利要求6所述的一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，其特征在于，步骤4)中试块脱模后，放入水泥恒温恒压养护箱中常压、20
±
2℃下养护28d。10.根据权利要求6所述的一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，其特征在于，步骤3)中振动时长均为1min。
技术总结
本发明提供一种硫酸盐活化的钢渣胶凝材料及其制备方法，硫酸盐活化的钢渣胶凝材料的原料按重量份计包括：钢渣35～50份、硅酸盐水泥35～45份、石灰石粉10～15份、硫酸盐活化剂4～5份、减水剂0.02～0.1份；本发明提供的硫酸盐活化的钢渣胶凝材料，硫酸钠在复合胶凝材料体系中溶液呈碱性，为钙矾石的形成创造了合适的碱性环境，同时硫酸钠对钢渣中玻璃体的网络结构破坏的更彻底，分解地更完全；钢渣解离出的活性SiO
技术研发人员：刘心中 郇冬冬 丘琛辉 杨康 彭蕾 张梦成 张茜
受保护的技术使用者：福建创盛建设有限公司 福建天蒙建设有限公司 福建金鼎建筑发展有限公司 福建巧匠建筑工程有限公司 福建省富衢建筑工程有限公司 福建宇凡建设有限公司
技术研发日：2022.07.21
技术公布日：2022/9/2