一种低碳早强淤泥固化胶凝材料及其应用的制作方法

本发明涉及胶凝材料，具体是一种低碳早强淤泥固化胶凝材料及其应用。

背景技术：

1、胶凝材料作为建筑领域最常用的材料之一，年消耗量大，且现常用的水泥为高耗能、高碳排放的生产工艺。现结合固体废弃物再利用与低碳材料的开发及应用，经过调研调查，以淤泥为基础材料，针对本地的固废资源矿粉、钢渣、尾矿、脱硫石膏等进行再规划、再利用，研发一种低碳早强胶凝材料，用作建筑材料中，该应用具有极大的推广意义，比如，该早强胶凝材料可用作铺路，以此来解决工地现场的道路修建问题。另外，为满足国内大量的基础建设需求，处理因近年来钢铁产量大幅增加导致产生的铁尾矿，将iot作为胶凝材料，可以提升固化材料的早期强度，一定程度上解决尾矿堆积带来的严重环境问题。近年来随着经济和社会的快速发展，带来了城市地下空间开发的热潮，产生了大量深基坑工程，其规模和深度不断增加，基坑开挖后产生了大量的淤泥，如何通过低成本、更环保的方式处理这些淤泥将是一个重要的课题。本研究成果将为淤泥和固废回收带来重要的参考价值，寻找价格更低、早期强度更好、更绿色低碳环保的新型固化剂便成为刻不容缓需要解决的问题。

2、现有技术的制备方法虽各有特色，但会大量排放废弃物，不仅造成了资源的极大浪费，而且造成了严重的环境污染，因此我们提出一种低碳早强淤泥固化胶凝材料，以便于解决现有技术中的问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明提出一种低碳早强淤泥固化胶凝材料及其应用。

2、本发明提供的一种低碳早强淤泥固化胶凝材料，包括矿渣粉、钢渣粉、脱硫石膏、煤矸石、铁尾矿粉、熟料、早强剂、碱激发剂和水。

3、优选的，所述煤矸石预先在600-700℃下进行煅烧。

4、优选的，所述碱激发剂采用氢氧化钙。

5、优选的，按重量份计，所述矿渣粉：钢渣粉：脱硫石膏为7：2：1或7.5：1.5：1；

6、优选的，按重量份计，所述矿渣粉：钢渣粉：脱硫石膏：铁尾矿粉为13：3：2：2；

7、优选的，按重量份计，所述矿渣粉：钢渣粉：脱硫石膏：铁尾矿粉：煤矸石为5：2：1：1：1。

8、本发明还公开所述的低碳早强淤泥固化胶凝材料在淤泥固化中的应用，所述淤泥固化的方法包括下述步骤：

9、步骤1：取淤泥、矿渣粉、钢渣粉、脱硫石膏、煤矸石、铁尾矿粉、熟料、早强剂和碱激发剂，取毕后加入搅拌器中；

10、步骤2：加入水，使得混合料总水量为476g，水灰比即总水量与淤泥之比为0.33；

11、步骤3：通过水泥胶砂搅拌机手动搅拌，搅拌时间为180-360s；

12、步骤4：通过手工形式进行注模操作，完毕后放到振动台振动60s；

13、步骤5：贴膜进行养护。

14、相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明提供一种低碳早强淤泥固化胶凝材料及其应用，涉及的固废及其它材料包括矿渣粉、钢渣粉、脱硫石膏、煤矸石、铁尾矿粉、熟料、早强剂、碱激发剂等；其中，煤矸石和尾矿作为主要活性组分，钢渣粉、脱硫石膏作为辅助胶凝材料填充组分，经粉磨按照不同材料占比率进行配合，制备低碳早强胶凝材料。钢渣、尾矿粉磨至100-200目，能够在碱激发剂的条件下在材料颗粒表层形成c-s-h凝胶层，增强填充组分与活性组分粘结力的同时，加强微观网络结构的稳定性；该胶凝材料具有低碳、早期强度增长快、中后期强度高的特点，利用的固废材料多且成本低廉，实现了固废再利用，具有显著社会效益、环境效益、经济效益。

技术特征：

1.一种低碳早强淤泥固化胶凝材料，其特征在于，包括矿渣粉、钢渣粉、脱硫石膏、煤矸石、铁尾矿粉、熟料、早强剂、碱激发剂和水。

2.如权利要求1所述的低碳早强淤泥固化胶凝材料，其特征在于，所述煤矸石预先在600-700℃下进行煅烧。

3.如权利要求1所述的低碳早强淤泥固化胶凝材料，其特征在于，所述碱激发剂采用氢氧化钙。

4.如权利要求1所述的低碳早强淤泥固化胶凝材料，其特征在于，按重量份计，所述矿渣粉：钢渣粉：脱硫石膏为7：2：1或7.5：1.5：1。

5.如权利要求1所述的低碳早强淤泥固化胶凝材料，其特征在于，按重量份计，所述矿渣粉：钢渣粉：脱硫石膏：铁尾矿粉为13：3：2：2。

6.如权利要求1所述的低碳早强淤泥固化胶凝材料，其特征在于，按重量份计，所述矿渣粉：钢渣粉：脱硫石膏：铁尾矿粉：煤矸石为5：2：1：1：1。

7.如权利要求1-6任一项所述的低碳早强淤泥固化胶凝材料在淤泥固化中的应用，其特征在于，所述淤泥固化的方法包括下述步骤：

技术总结本发明提供一种低碳早强淤泥固化胶凝材料及其应用，涉及胶凝材料技术领域，包括矿渣粉、钢渣粉、脱硫石膏、煤矸石、铁尾矿粉、熟料、早强剂、碱激发剂和水。本发明具有低碳、早期强度增长快、中后期强度高的特点。技术研发人员：张若豪,陈刚,姜昊天,黄峰,李健,蔡国俊,杨阳受保护的技术使用者：中建八局第三建设有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9