本发明涉及水泥基建筑材料外加剂，尤其是涉及一种提高钢渣活性的水化加速剂及其制备方法与应用。
背景技术：
1、钢渣是在炼钢过程中产生的工业固体废弃物，其产量约占粗钢产量的15%-20%。
2、2023年，钢渣产生量超过了1.5亿吨，但资源化利用率不足30%。
3、钢渣的大量堆存不仅占用了大量的土地，而且对生态环境造成了破坏。
4、钢渣的组成与水泥类似，其主要矿物组成为c3s、c2s、c3a、c12a7、c2f等，具有一定的水化活性。
5、但是由于钢渣形成温度高达1600℃左右且采用慢冷工艺使钢渣的水化活性远低于水泥。
6、因此，提高钢渣的水化活性是提高钢渣资源化利用率的必要前提。
7、目前，用来提高钢渣水化活性的方法主要包括：机械粉磨、高温养护、调质/重构、碱活化、酸活化等。
8、然而，钢渣中金属粒子及金属氧化物的存在使钢渣的易磨性差，高温养护会引入孔洞并造成钙矾石分解，调质/重构工艺存在能耗高和原料匀质性差的问题，碱活化会存在泛碱与碱骨料反应的问题，酸含量过高会侵蚀活性组分。
9、外加剂作为一种提高胶凝材料水化活性的方法在水泥基材料中得到了广泛的应用。
10、目前的研究表明，醇胺类外加剂能够提高钢渣水化活性，以三乙醇胺为代表的醇胺类有机物主要通过促进铝相和铁相的水化来提高钢渣活性。
11、此外，也有研究者使用氨基多羧基有机物和氨基多膦酸基有机物作为外加剂，或者添加氨基酸类有机物引入氨基，例如cn112661433a、cn116119973a。
12、然而，以三乙醇胺为代表的醇胺类有机物对钢渣水化活性的提高幅度有限，且在促进铝相水化的同时会抑制硅相水化。
13、氨基多羧基有机物和氨基多膦酸基有机物与金属离子络合能力较强，会使被络合的金属离子难以参与水化产物的沉淀反应，出现明显的缓凝作用，影响钢渣胶凝材料的早期强度。
14、氨基酸类有机物没有表现出直接的对钢渣水化的加速作用。
技术实现思路
1、为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种提高钢渣活性的水化加速剂，通过采用特制组成的水化加速组分、辅助水化加速组分、晶格畸变组分，并配合使用水或矿粉作为载体，制备一种能大幅提高钢渣水化活性且能同时加速钢渣中铝相、铁相和硅相水化的外加剂，对提高钢渣的资源化利用和改善生态环境有积极效果。
2、具体的，本发明提高钢渣活性的水化加速剂，由以下重量份原料组成：水化加速组分10-40份，辅助水化加速组分20-40份，晶格畸变组分5-10份，载体50-200份，
3、其中，所述水化加速组分为n,n-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸、n,n-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠、n,n-双(2-羟乙基)甘氨酸、n,n-双(2-羟乙基)甘氨酸钠的至少一种，
4、所述辅助水化加速组分为硅溶胶、硫氰酸钙、乙酸钾的至少一种，
5、所述晶格畸变组分为n,n,n',n'-四(2-羟乙基)乙二胺、n,n,n',n'-四-(2羟基丙基)乙二胺的至少一种，
6、所述载体为水或矿粉。
7、本发明采用的水化加速组分可以通过氨基、羟基、磺酸基和羧基与钢渣液相中的金属离子络合，从而促进钢渣矿物的溶解与水化，与现有技术不同的是，它们的分子结构为非对称结构，在合适掺量下，水化加速组分能同时加速钢渣中铝相（c3a、c12a7）、铁相（c2f，cf）和硅相（c3s、β/γ-c2s）的水化，从而同时提高早期及后期抗压强度。
8、本发明辅助水化加速组分的主要作用对象是钢渣中的硅相，其中，硅溶胶的主要成分是纳米sio2溶胶，可以作为成核位点促进钢渣水化，并且，它还能与ca(oh)2发生火山灰反应，生产对强度有利的c-s-h凝胶；硫氰酸钙能为钢渣的水化提供钙源，使ca2+更容易达到过饱和度，从而加速硅相水化，此外，硫氰酸根也具有促进硅相水化的作用；乙酸钾可以与液相中的ca2+反应形成乙酸钙，作为早强剂使用。
9、特别的，本发明水化加速组分具有促进火山灰反应的作用，可以与辅助水化加速组分协同，进一步加速ca(oh)2的消耗和c-s-h凝胶的形成。
10、本发明晶格畸变组分主要用来改变ca(oh)2的晶体结构和形貌，减少六方板状的ca(oh)2的形成。
11、此外，水化加速组分可以加速铝相和铁相的水化，在钢渣-水泥复合体系中促进钙钒石（aft-so42-）的形成，在纯钢渣体系中促进水化碳铁铝酸钙的形成（aft-co32-）。
12、水化加速组分对铁相水化的促进作用会加速ca(oh)2的消耗，特别是协同晶格畸变组分对ca(oh)2形貌的改变作用，提高了ca(oh)2与铁相之间的反应活性，进一步加速了水化产物的形成。
13、此外，火山灰反应也会因为ca(oh)2形貌的改变而更容易发生。
14、综上，钢渣的水化活性可以通过水化加速组分、辅助水化加速组分和晶格畸变组分得到优化，特别是三组分间的水化协同作用能进一步提高钢渣水化活性。
15、更优选的，所述水化加速组分为n,n-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸、n,n-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠的至少一种，更优选的，其添加量为20-40份。
16、更优选的，所述水化加速组分为n,n-双(2-羟乙基)甘氨酸、n,n-双(2-羟乙基)甘氨酸钠的至少一种，更优选的，其添加量为10-20份。
17、本发明还涉及上述提高钢渣活性的水化加速剂的制备方法，具体的，包括如下步骤：
18、1）按重量份称取各原料，
19、2）当载体为水时，按配比将水化加速组分、辅助水化加速组分、晶格畸变组分加入至水中，搅拌均匀，即得；
20、当载体为矿粉时，按配比将水化加速组分、辅助水化加速组分、晶格畸变组分、矿粉加入球磨机，球磨混合，即得。
21、优选的，步骤2）搅拌时间为20-60min。
22、优选的，步骤2）球磨混合时间为5-20min。
23、本发明还涉及上述水化加速剂，或者上述制备方法制备得到的水化加速剂在提高钢渣活性中的应用。
24、优选的，水化加速剂添加量为胶凝材料质量的0.1-1.2%。
25、本发明具有以下技术优势：
26、1.本发明采用水化加速组分、辅助水化加速组分和晶格畸变组分，可协同提高钢渣水化活性，优于现有技术中醇胺、氨基多羧基/多膦酸基有机物以及氨基酸等激发剂，
27、2.本发明载体可选用水或矿粉，制备得到的产品可以为液剂或粉剂形式，便于工程应用，
28、3.本发明水化加速剂制备工艺简单，使用方便，大幅提高了钢渣早期及后期活性，对提高钢渣资源化利用率有积极效益。
1.一种提高钢渣活性的水化加速剂，其特征在于，由以下重量份原料组成：水化加速组分10-40份，辅助水化加速组分20-40份，晶格畸变组分5-10份，载体50-200份，
2.根据权利要求1所述提高钢渣活性的水化加速剂，其特征在于，所述水化加速组分为n,n-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸、n,n-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠的至少一种。
3.根据权利要求2所述提高钢渣活性的水化加速剂，其特征在于，所述水化加速组分添加量为20-40份。
4.根据权利要求1所述提高钢渣活性的水化加速剂，其特征在于，所述水化加速组分为n,n-双(2-羟乙基)甘氨酸、n,n-双(2-羟乙基)甘氨酸钠的至少一种。
5.根据权利要求4所述提高钢渣活性的水化加速剂，其特征在于，所述水化加速组分添加量为10-20份。
6.根据权利要求1-5任一项所述提高钢渣活性的水化加速剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.权利要求1-5任一项所述水化加速剂在提高钢渣活性中的应用。
8.根据权利要求7所述应用，其特征在于，水化加速剂添加量为胶凝材料质量的0.1-1.2%。
9.权利要求6所述制备方法制备得到的水化加速剂在提高钢渣活性中的应用。
10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，水化加速剂添加量为胶凝材料质量的0.1-1.2%。
