本發(fā)明涉及水泥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低熱水泥活性劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)硅酸鹽水泥熟料需要豐富的鈣質(zhì)、硅質(zhì)、鋁質(zhì)和鐵質(zhì)元素，一般采用石灰石作為提供鈣質(zhì)的原料，價格相對昂貴，同時消耗大量豐富的天然礦石，且在生產(chǎn)過程中造成CO2、NOx等的大量排放，這些均對于可持續(xù)發(fā)展是不利的。低熱水泥，即高貝利特水泥，能有效降低水泥生產(chǎn)過程中的資源能源消耗、氣態(tài)污染物的排放，并能滿足國家重點(diǎn)工程對高性能混凝土，如耐久性、長生命周期的迫切需要，且已取得了豐富的工程應(yīng)用。但是相對于傳統(tǒng)硅酸鹽水泥，低熱水泥水化進(jìn)程比較緩慢，早期強(qiáng)度偏低，因而使用范圍受限。因此，以較低的成本提高低熱水泥水化活性的方法，減少水化熱、改善低熱水泥耐久性是解決上述問題的研究方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種低熱水泥活性劑及其制備方法和應(yīng)用，主要目的是提供一種水泥活性劑以提高低熱水泥水活化性。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案：一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低熱水泥活性劑的制備方法，包括如下步驟：將鈣質(zhì)供體和無定形氧化硅供體混合進(jìn)行水熱合成處理，其中鈣質(zhì)供體提供的鈣和無定形氧化硅供體提供的硅的摩爾比為1.3～2.5，將水熱合成處理所得產(chǎn)物與調(diào)節(jié)劑混合均勻煅燒得到低熱水泥活性劑，所述調(diào)節(jié)劑用于控制水化速率，所述調(diào)節(jié)劑的摻入量為水熱合成處理所得產(chǎn)物質(zhì)量的1～10％。作為優(yōu)選，所述煅燒溫度為600～800℃。作為優(yōu)選，所述低熱水泥活性劑的比表面積為4～8m2/g。作為優(yōu)選，所述鈣質(zhì)供體為石灰、氫氧化鈣、消石灰、煅燒生料和石灰石廢石中的一種或多種的任意組合。作為優(yōu)選，所述無定形氧化硅供體為硅膠、硅藻土、白炭黑、稻殼灰和活性硅鋁質(zhì)工業(yè)廢渣中的一種或多種的任意組合；所述活性硅鋁質(zhì)工業(yè)廢渣包括粉煤灰、固硫灰渣、銅渣選銅尾礦、銅尾礦和硅灰。作為優(yōu)選，水熱合成處理的溫度為90～300℃，壓力為0.1～8.0MPa。作為優(yōu)選，調(diào)節(jié)劑為硫酸鈉、硅酸鈉、木質(zhì)素系表面活性劑、硫酸鉀、硅酸鋇、鉻酸鈉和氧化硼中的一種或多種的任意組合。另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低熱水泥活性劑，其由上述任一種制備方法制備而成。作為優(yōu)選，所述活性劑由如下質(zhì)量百分含量的礦物組成：作為優(yōu)選，所述活性貝利特包括α-C2S、α’-C2S和活性β-C2S。再一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種上述低熱水泥活性劑在提高低熱水泥水活化性中的應(yīng)用，所述活性劑摻入低熱水泥中，摻入低熱水泥中的活性劑占摻后總量的質(zhì)量百分含量為1-20％。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明實(shí)施例提供的低熱水泥活性劑及其制備方法和應(yīng)用可以低溫煅燒獲得低熱水泥活性劑、顯著提高低熱水泥的水化活性，并且以工業(yè)廢渣為原料，制備成本低廉，制備工藝相對簡單。實(shí)現(xiàn)了工業(yè)廢渣資源綜合利用、節(jié)能降耗等等多項(xiàng)效益。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。在下述說明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。實(shí)施例1將石灰(CaO含量為65％)作為鈣質(zhì)供體，銅渣選銅尾礦(SiO2含量為35％)為無定形氧化硅供體，并控制Ca/Si的摩爾比為2.0，將石灰和銅渣選銅尾礦混合，經(jīng)水熱合成處理4h，水熱合成處理期間控制溫度為195℃、壓力為1.6MPa，然后往水熱合成產(chǎn)物中添加1％(質(zhì)量)硅酸鋇作為調(diào)節(jié)劑混合均勻。然后，將加入了調(diào)節(jié)劑的混合產(chǎn)物在700℃煅燒得到低熱水泥活性劑。把低熱水泥活性劑粉磨，比表面積在6.5m2/g；該低熱水泥活性劑的礦物組成及質(zhì)量百分含量如下，活性貝利特79％，C12A78％，C4AF11.5％，CaO1.5％。將粉磨后的低熱水泥活性劑均勻摻入低熱水泥中，摻加的活性劑占摻后總質(zhì)量的5％。表1為低熱水泥摻入實(shí)施案例1的活性劑前后的性能參數(shù)。表1由表1可知，現(xiàn)有的普通低熱水泥在摻入本發(fā)明的活性劑后能滿足42.5等級水泥的各項(xiàng)應(yīng)用性能，說明本發(fā)明實(shí)施例的活性劑可以明顯提高低熱水泥的活性，并且采用工業(yè)廢渣制得，在成本上有明顯優(yōu)勢，并滿足市場需要。實(shí)施例2將氫氧化鈣(CaO含量為54％)作為鈣質(zhì)供體，稻殼灰(SiO2含量為60％)為無定形氧化硅供體，并控制Ca/Si的摩爾比為2.5，將氫氧化鈣和稻殼灰混合，經(jīng)水熱合成處理4h，水熱合成處理期間控制溫度為150℃、壓力為0.5MPa，然后將水熱合成產(chǎn)物添加1％硅酸鈉作為調(diào)節(jié)劑混合均勻。然后，將加入了調(diào)節(jié)劑的混合產(chǎn)物在800℃煅燒得到低熱水泥活性劑。把低熱水泥活性劑粉磨，比表面積為4.3m2/g。該低熱水泥活性劑的礦物組成及質(zhì)量百分含量如下，活性貝利特86％，C12A77％，C4AF6％，CaO1％。對比例1與實(shí)施例2不同僅在于煅燒溫度為1100℃。得到的水泥活性劑粉磨，比表面積為1.9m2/g。將實(shí)施例2和對比例1的水泥活性劑分別均勻摻入同一型號的低熱水泥中，摻加的活性劑分別占摻后總質(zhì)量的5％。低熱水泥摻入實(shí)施例2和對比例1的活性劑前后的性能參數(shù)見表2。表2為低熱水泥摻入活性劑前后的性能參數(shù)。表2由表2可知，現(xiàn)有的普通低熱水泥在摻入本發(fā)明的活性劑后能滿足42.5等級水泥的各項(xiàng)應(yīng)用性能，說明本發(fā)明實(shí)施例的活性劑可以明顯提高低熱水泥的活性，并且采用工業(yè)廢渣制得，在成本上有明顯優(yōu)勢，并滿足市場需要。并且較對比例1獲得的活性劑的活化效果好。本發(fā)明實(shí)施例中活性貝利特包括α-C2S、α’-C2S和活性β-C2S。是高溫穩(wěn)定存在的晶型，具有較高的膠凝性；其中β型活性一般相對較低，本發(fā)明實(shí)施例中由產(chǎn)物顆粒較小，比表面積大，晶體結(jié)晶度差等諸多原因使得β型活性較高。本發(fā)明通過鈣質(zhì)供體和無定形氧化硅供體進(jìn)行水熱合成處理，從而獲得低熱水泥活性劑，并改善了低熱水泥的水化活性，并可大量利用活性鈣質(zhì)、活性硅鋁質(zhì)工業(yè)廢渣，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。解決了工業(yè)廢渣的大量排放，占用大量自然土地資源等問題。提高了工業(yè)廢渣利用率。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。