本发明专利技术公开一种胶凝材料及其制备方法与应用，涉及胶凝材料领域。按质量份计，所述胶凝材料包括以下组分：第一组分0‑40份、再生水泥10‑50份、第二组分30份、碳化垃圾焚烧飞灰15份和脱水磷石膏5份；所述第一组分包括水泥和/或混凝土废粉；所述第二组分包括煅烧黏土和/或煅烧工程渣土；所述再生水泥由混凝土废粉经机械研磨后得到，或所述再生水泥由混凝土废粉经机械研磨和热处理后得到；所述碳化垃圾焚烧飞灰由垃圾焚烧飞灰经碳化处理后得到。本发明专利技术提供的胶凝材料为低碳胶凝材料，且成本较低，水化及硬化速度快，且具有足够的抗压强度，可替代LC3进行使用，与LC3相比具有更低的碳排放量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及胶凝材料领域，尤其涉及一种胶凝材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、石灰石煅烧黏土水泥(lc3)是一种备受关注的新型、低碳胶凝材料体系，通过将煅烧黏土、石灰石粉与石膏复合并替代部分水泥熟料有效提高了胶凝材料的经济和生态效益。最常用的lc3体系组成为lc3-50，包括50％水泥、30％煅烧黏土、15％石灰石以及5％石膏。在lc3体系中，富铝的煅烧粘土可以和水泥水化产生的ca(oh)2反应生成c-a-s-h凝胶，提升体系的力学性能。因为优秀的特性和力学表现，lc3被认为可以作为水泥或者混凝土中胶凝材料的替代品。
2、然而，lc3存在水泥制备和石灰石开采带来的高碳排放量问题，因此，非常有必要开发一种低碳胶凝材料以替代lc3。
技术实现思路
1、基于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种胶凝材料及其制备方法与应用，旨在解决lc3存在水泥制备和石灰石开采带来的高碳排放量的问题。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术的第一方面，提供一种胶凝材料，其中，按质量份计，所述胶凝材料包括以下组分：
4、第一组分0-40份、再生水泥10-50份、第二组分30份、碳化垃圾焚烧飞灰15份和脱水磷石膏5份；
5、所述第一组分包括水泥和/或混凝土废粉；所述第二组分包括煅烧黏土和/或煅烧工程渣土；
6、所述再生水泥由混凝土废粉经机械研磨后得到，或所述再生水泥由混凝土废粉经机械研磨和热处理后得到；
>7、所述碳化垃圾焚烧飞灰由垃圾焚烧飞灰经碳化处理后得到。8、可选地，所述第一组分中的水泥为普通硅酸盐水泥。
9、本专利技术的第二方面，提供一种本专利技术如上所述的胶凝材料的制备方法，其中，包括如下步骤：
10、将混凝土废粉经机械研磨后得到再生水泥，或将混凝土废粉经机械研磨和热处理后得到再生水泥；
11、将垃圾焚烧飞灰经碳化处理后，得到碳化垃圾焚烧飞灰；
12、按质量份计，将第一组分0-40份、再生水泥10-50份、第二组分30份、碳化垃圾焚烧飞灰15份和脱水磷石膏5份进行混合后，得到所述胶凝材料；
13、所述第一组分包括水泥和/或混凝土废粉；所述第二组分包括煅烧黏土和/或煅烧工程渣土。
14、可选地，所述将混凝土废粉经机械研磨后得到再生水泥的步骤具体包括：
15、将混凝土废粉和钢球置于球磨机中，钢球与混凝土废粉的质量比为(20～25):1，然后以120rpm的转速球磨30～60min后，过0.075～0.3mm筛网，得到所述再生水泥。
16、可选地，所述将混凝土废粉经机械研磨和热处理后得到再生水泥的步骤具体包括：
17、将混凝土废粉和钢球置于球磨机中，钢球与混凝土废粉的质量比为(20～25):1，然后以120rpm的转速球磨30～60min后，过0.075～0.3mm筛网，然后在600℃的温度下热处理2h，得到所述再生水泥。
18、可选地，将混凝土废粉和钢球以及三乙醇胺置于球磨机中，三乙醇胺的质量为混凝土废粉质量的千分之一。
19、可选地，所述将垃圾焚烧飞灰经碳化处理后，得到碳化垃圾焚烧飞灰的步骤具体包括：
20、将垃圾焚烧飞灰置于相对湿度为65±5％、co2体积浓度为20％、温度为20℃的环境中进行碳化，得到碳化垃圾焚烧飞灰。
21、可选地，所述将垃圾焚烧飞灰经碳化处理后，得到碳化垃圾焚烧飞灰的步骤具体包括：
22、将垃圾焚烧飞灰置于相对湿度为65±5％、co2体积浓度为20％、温度为20℃的碳化箱中进行碳化一周，然后在105℃的温度下烘烤2～3天，过150～200目筛后，得到碳化垃圾焚烧飞灰。
23、可选地，所述脱水磷石膏的制备方法包括如下步骤：
24、将磷石膏在150～200℃的温度下煅烧2h，得到所述脱水磷石膏。
25、本专利技术的第三方面，提供本专利技术如上所述的胶凝材料替代石灰石煅烧黏土水泥在建筑领域中的应用。
26、有益效果：本专利技术提供的胶凝材料不含有碳排放量较高的石灰石，不含有或含有少量碳排放量较高的水泥，降低了碳排放量，同时消耗了废弃物如混凝土废粉和垃圾焚烧飞灰，实现对混凝土废粉和垃圾焚烧飞灰的废物再利用，进一步降低碳排放量。此外，碳化垃圾焚烧飞灰还能够固定一部分二氧化碳，固化pb等重金属在自然环境下的浸出。因此，本专利技术提供的胶凝材料为低碳胶凝材料，且成本较低。本专利技术提供的胶凝材料水化及硬化速度快，且具有足够的抗压强度，可替代lc3进行使用，与lc3相比具有更低的碳排放量。
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【技术保护点】
1.一种胶凝材料，其特征在于，按质量份计，所述胶凝材料包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的胶凝材料，其特征在于，所述第一组分中的水泥为普通硅酸盐水泥。
3.一种权利要求1所述的胶凝材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述将混凝土废粉经机械研磨后得到再生水泥的步骤具体包括：
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述将混凝土废粉经机械研磨和热处理后得到再生水泥的步骤具体包括：
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，将混凝土废粉和钢球以及三乙醇胺置于球磨机中，三乙醇胺的质量为混凝土废粉质量的千分之一。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述将垃圾焚烧飞灰经碳化处理后，得到碳化垃圾焚烧飞灰的步骤具体包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述将垃圾焚烧飞灰经碳化处理后，得到碳化垃圾焚烧飞灰的步骤具体包括：
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述脱水磷石膏的制备方法包括如下步骤：
10.权利要求1-2任一项所述的胶凝材料替代石灰石煅烧黏土水泥在建筑领域中的应用。
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【技术特征摘要】
1.一种胶凝材料，其特征在于，按质量份计，所述胶凝材料包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的胶凝材料，其特征在于，所述第一组分中的水泥为普通硅酸盐水泥。
3.一种权利要求1所述的胶凝材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述将混凝土废粉经机械研磨后得到再生水泥的步骤具体包括：
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述将混凝土废粉经机械研磨和热处理后得到再生水泥的步骤具体包括：
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，胡俊杰，张伟卓，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：
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