混凝土是地球上仅次于水的第二大消耗材料,其产量正在大幅增长,预计将从当前的年产44亿吨增加到2050年的年产55亿吨。不幸的是,这是以巨大的环境污染为代价的,几乎占全球碳排放量的8%,而混凝土碳排放量的90%以上,来自于主要原料水泥的带入,而水泥工业生产中90%左右的碳排放源于水泥熟料的煅烧。这部分碳排放通过现有的传统节能技术,减碳空间有限。科学发展低碳胶凝材料对推动建材产业碳达峰具有重要意义。
固废基胶凝材料是一种新型胶凝材料。与水泥不同,这种胶凝材料的生产不需要煅烧熟料,而是利用钢渣、矿渣等冶金工业固废,脱硫石膏、粉煤灰等煤电工业固废,矿山尾矿固废等为原材料,经由破碎、粉磨、除杂、选粉等工艺加工后,按照一定比例混匀配置而成。
固废基胶凝材料是一种水硬性胶凝材料。与水泥类似,可以在水中快速硬化,保持并继续发展强度。它的水化硬化依赖于矿渣、钢渣和脱硫石膏等原料的协同激发作用。简而言之:钢渣类物质在水化作用后形成强碱环境,协同石膏反应生成钙矾石类复盐,并激发矿渣玻璃体的活性,生成大量的C-S-H(水化硅酸钙)凝胶,从而形成针棒状复盐晶体纤维增强复合结构,使硬化体具有稳定的强度。