本发明涉及水泥基材料，尤其涉及一种碱激发胶凝材料及其制备方法。
背景技术：
1、水泥是世界上应用最广泛的建筑胶凝材料之一，全球约5％至8％的二氧化碳排放量是由水泥引起的。随着低碳经济的到来，开发新型的、可持续的、低碳的建筑材料变得至关重要。碱激发胶凝材料的生产过程中产生的二氧化碳比水泥混凝土降低了大约80％，显著降低了碳排放量。碱激发胶凝材料具有快凝早强，抗压强度高，密度低，耐酸碱腐蚀，耐高温，低渗透性和优良的耐久性等优点，是当前极具发展潜力的一种胶凝材料，可以被认为是水泥的最佳替代品。
2、煤矸石为煤矿开采过程中产生的固体废弃物，主要成分是二氧化硅和三氧化二铝，我国作为煤炭资源发达的国家，煤矸石废弃物的排放量居高不下，煤矸石的堆放会造成许多环境问题，资源利用煤矸石也已成为当务之急。矿渣是在高炉炼铁过程中的副产品，主要成分是二氧化硅、氧化钙和二氧化二铝，由于煤矸石含钙量低，而矿渣作为一种含钙量高的固体废弃物，为了更好地利用煤矸石等固体废弃物，可以将矿渣作为矿物掺合料加入到碱激发煤矸石材料中，既实现了煤矸石的资源化利用，又提高了其性能。与硅酸盐水泥基复合材料相比，碱激发材料的脆性更大。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种碱激发胶凝材料及其制备方法，所述碱激发胶凝材料成本低、力学性能优异。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种碱激发胶凝材料，按照质量份数计，包括以下制备原料：煅烧煤矸石50～70份、矿渣50～70份、钢纤维5～16份、氯化钡1～1.5份、硅酸钠溶液40～55份、氢氧化钠5～10份和水15～25份；
4、所述钢纤维在所述碱激发胶凝材料中进行定向设置。
5、优选的，所述煅烧煤矸石的制备方法包括以下步骤：
6、将煤矸石进行煅烧，得到所述煅烧煤矸石；
7、所述煅烧的温度为700～900℃，时间为1～3h。
8、优选的，所述钢纤维的长度为8～16mm，直径为0.18～0.26mm。
9、优选的，所述硅酸钠溶液的模数为1.2～1.4。
10、本发明还提供了上述技术方案所述碱激发胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
11、将煅烧煤矸石、矿渣、钢纤维、氯化钡、硅酸钠溶液、氢氧化钠和水混合后，依次进行浇筑、脱模和试块养护，得到所述碱激发胶凝材料；
12、所述浇筑采用l型浇筑装置。
13、优选的，所述混合包括以下步骤：
14、将氢氧化钠和水混合，将得到的氢氧化钠溶液和硅酸钠溶液混合，得到碱激发剂；
15、将煅烧煤矸石、矿渣和氯化钡混合后，依次加入所述碱激发剂和钢纤维。
16、优选的，所述浇筑完成后，还包括静置；
17、所述静置的温度为20±2℃，相对湿度为95±1％，时间为24h。
18、优选的，所述试块养护的温度为20±2℃，时间为28天。
19、本发明提供了一种碱激发胶凝材料，按照质量份数计，包括以下制备原料：煅烧煤矸石50～70份、矿渣50～70份、钢纤维5～16份、氯化钡1～1.5份、硅酸钠溶液40～55份、氢氧化钠5～10份和水15～25份；所述钢纤维在所述碱激发胶凝材料中进行定向设置。
20、与普通水泥材料和碱激发材料相比，本发明所述技术方案具有以下优势：
21、1)资源化回收利用了煤矸石及矿渣等固体废弃物，避免了水泥的使用，显著降低二氧化碳排放，对环境的可持续发展起到了重要意义；
22、2)碱激发胶凝材料(硅酸钠溶液和氢氧化钠)与钢纤维相结合，有效降低了碱激发胶凝材料的脆性，提高了其力学性能，延缓材料的开裂；
23、3)所述定向设置可以进一步提高碱激发胶凝材料的韧性和延性，改善了其导致的干燥收缩大等问题，可最大限度的节约钢纤维材料，制备成本更低的碱激发胶凝材料。
1.一种碱激发胶凝材料，其特征在于，按照质量份数计，包括以下制备原料：煅烧煤矸石50～70份、矿渣50～70份、钢纤维5～16份、氯化钡1～1.5份、硅酸钠溶液40～55份、氢氧化钠5～10份和水15～25份；
2.如权利要求1所述的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述煅烧煤矸石的制备方法包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述钢纤维的长度为8～16mm，直径为0.18～0.26mm。
4.如权利要求1所述的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述硅酸钠溶液的模数为1.2～1.4。
5.权利要求1～4任一项所述碱激发胶凝材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述混合包括以下步骤：
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述浇筑完成后，还包括静置；
8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述试块养护的温度为20±2℃，时间为28天。
