新材料及其应用

本发明提供了一种利用工业废渣制备胶凝材料早强助剂的方法，具体为：将脱硫石膏在600℃～700℃下煅烧得到无水脱硫石膏，再与二水脱硫石膏混合得到混合脱硫石膏；将矿渣、垃圾焚烧飞灰、精炼渣、混合脱硫石膏、铝酸钙水泥、水等物料混合后，加热反应，然后干燥、粉磨制成早强助剂。本发明的早强助剂能够提高固废基胶凝材料的早期强度，具有成本低、绿色环保等特点，为工业废渣协同利用和协同开拓了新途径。

 钢铁渣是钢铁生产过程中产生的副产物，我国作为钢铁大国每年都会产生大量废渣，不仅会占用土地、污染环境，还会造成资源的浪费，因此提高钢铁渣的利用率不仅解决了环境问题也实现了资源的最大化利用。

钢铁渣富含硅酸二钙、硅酸三钙等矿物，具一定的胶凝性能，可以用于生产胶凝材料，并具有低碳环保利废优势，近年来以钢铁渣为主要原料制备胶凝材料在众多领域替代水泥显示出巨大潜力。但是由于钢铁渣的活性较差，制备的胶凝材料早强性低，影响应用。为此，如何改善固废基胶凝材料的早强性能成为当前研究的热点。

钢铁渣在碱性环境下与石膏水热反应会生成胶凝材料强度主要来源的水化产物钙矾石等复盐，加入垃圾焚烧飞灰、铝酸钙水泥等有助于强化该过程。产品加入到废渣基胶凝材料中可以定向诱导和强化体系水化硬化过程的进行，优化水化产物，提高体系早期强度。

本发明以高炉矿渣、精炼渣、垃圾焚烧飞灰和煅烧脱硫石膏为主要原料，加热反应制备早强助剂，提高固废基胶凝材料早期强度，实现了废渣的增值利用。

本发明的积极有益效果：本发明利用矿渣、垃圾焚烧飞灰、混合脱硫石膏、铝酸盐水泥、精炼渣反应生成的复合水化产物作为早强助剂，能够对固废基胶凝材料水化过程起到良好的诱导和激发作用，提高固废基胶凝材料的早期强度和后期强度，本发明实现了多固废的协同利用，对于推进固废基胶凝材料的应用，助力碳达峰碳中和具有重要意义。