[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种工业固废基胶凝材料以及包括该工业固废基胶凝材料的混凝土材料。

[0002] 工业固体废弃物主要是企业在生产过程中产生的固体状、半固体状和高浓度液体状废弃物的总称，包括危险废弃物、冶金渣、粉煤灰、炉渣、煤矸石、尾矿、放射性废弃物和其他废弃物等8类。目前，工业固体废弃物综合利用主要集中在建筑建材行业。水泥混凝土和新型墙材每年消耗的工业固体废弃物量占工业固体废弃物利用总量约70%，水泥混凝土及制品产业已经成为大宗工业固体废弃物综合利用的最有效途径。

[0003] 目前，在利用转炉渣、粉煤灰、脱硫石膏、煤矸石、尾矿等大宗工业固体废弃物制备绿色无水泥熟料或少水泥熟料胶凝材料方面开展了大量的研究工作，成功开发出能够在建筑工程种应用的C30、C40、C50、C60预拌泵送高性能混凝土，广泛应用于各领域。然而传统的工业固废基胶凝材料和混凝土使用的工业固体废弃物通常为不含钛或者含钛量极低的高炉渣（业内称为白矿渣），这种高炉渣活性较高。而对于钒钛磁铁矿炼钢产生的具有较高二氧化钛含量的高炉渣（业内称为黑矿渣），因为其活性极差而被排除在胶凝材料的原料之外，业内普遍认为高钛高炉渣无法制备胶凝材料。

[0022] 下面将结合本发明具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 本发明公开了一实施方式的工业固废基胶凝材料，按照重量份数包括40份 65份~的高钛高炉渣粉、25份 45份转炉渣粉以及10份 20份的石膏粉。
~ ~

[0024] 高钛高炉渣粉的比表面积为550m3/kg 600m3/kg，转炉渣粉和石膏粉的比表面积均~3 3
为450m/kg 550m/kg。

[0025] 具体来说~ ，高钛高炉渣粉的比表面积为550m3/kg 600m3/kg，500目筛余小于5%，转~3 3
炉渣粉和石膏粉的比表面积均为450m/kg 550m/kg，500目筛余小于10%。一般来说，粒度越~
细，越有利于强度的增长，但磨矿是高能耗环节，所以传统胶凝材料中，大多会采用稍粗的粒度范围。

[0026] 因此，上述粒径范围是在平衡成本和强度而综合选择得出的。

[0027] 需要指出的是，高钛高炉渣是在高炉冶炼钒钛磁铁矿过程中的副产品。炼铁时，被还原出的铁在高温下变成液体，温度在1535℃左右，原燃料中的SiO2、Al2O3等酸性氧化物的熔点很高（SiO2为1713℃，Al2O3为2050℃左右），不可能在高炉中熔化。即使它们有机会组成较低熔点的化合物，其熔化温度仍然很高（约1545℃），在高炉中只能形成一些非常粘稠的物质，造成渣、铁不分，难于流动。为了除去这种杂质，选用石灰石作熔剂，石灰石在高温下分解成CaO和CO2。尽管熔剂中的CaO和MgO自身的熔点也很高（CaO为2570℃，MgO为2800℃），但它们能同SiO2、Al2O3结合成低熔点（<1400℃）化合物，在高炉内足以熔化，形成流动性良好的炉渣，按相对密度与铁水分开（铁水相对密度6.8‑7.8，炉渣2.8‑3.0），CaO在高温下与SiO2反应生成熔点比铁水温度还低的硅酸钙，与三氧化二铝生成铝酸钙，打开高炉上的出渣口，液态硅酸钙先流出去，水淬凝固成高炉渣。

[0028] 需要指出的是，转炉渣是冶金工业中产生的废渣，由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐类所组成。高炉炼出的铁称为生铁，一般含2％～4.5％的碳，所以生铁实际上是一种铁碳合金。铁和钢的区别在于它们含碳量的不同（分别为2%‑4.3%和0.03%‑2%），铁继续冶炼，形成钢。炼钢过程是在高温下把炉料熔化成两个互不熔解的液相，将钢和其他杂质分离。这里所说的杂质即为转炉渣。它浓聚了炉料被氧化后所形成的氧化物。主要是：钢铁料(铁水、废钢)所含的各种杂质元素(如Si、Mn、P等)被氧化生成的氧化物；为去除铁水中的硫、磷而加入的造渣材料(石灰等)及助熔剂(萤石等)；作为氧化剂或冷却剂加入的矿石、烧结矿、氧化铁皮等材料带入杂质；被侵蚀或冲刷下来的炉衬耐火材料；由各种原材料带入的泥沙杂质。

[0029] 本发明的这种工业固废基胶凝材料包括高钛高炉渣粉、转炉渣粉以及石膏粉，由3 3
于高炉渣含钛量高，活性较差，高钛高炉渣粉的比表面积为550m/kg 600m/kg，通过增大高~
钛高炉渣粉的比表面积来扩大高钛高炉渣粉与水的接触面积，加快高钛高炉渣粉水化反应速率，磨矿后得到的高钛高炉渣粉产生晶格畸变和局部破坏，同时形成各种晶格缺陷，导致内能增大，由此提高了高钛高炉渣粉的活性。

[0030] 本发明的这种工业固废基胶凝材料通过磨矿增大高钛高炉渣粉的比表面积和高钛高炉渣粉的活性，使得包括高钛高炉渣粉的工业固废基胶凝材料具有足够的反应活性，可以用于制备混凝土。

[0031] 具体来说，本发明的这种工业固废基胶凝材料使用时，转炉渣粉水化为体系提供2+ 2‑
碱性环境，石膏提供充足的Ca 和SO4 ，而高钛高炉渣粉的水化反应在一定程度上促进转炉渣粉和石膏粉的持续水化，三者的协同水化作用使反应后期水化产物生成量不断增加，大量C‑S‑H凝胶将钙矾石(AFt)紧密包裹（C‑S‑H凝胶是对混凝土强度贡献最大的物相之一，是由硅（铝）氧四面体连结而成的链状构造硅酸盐），形成致密结构，不断提高硬化体的密实度，其应用于混凝土时可以使整个混凝土体系的稳定性极大提高。

[0032] 优选的，本实施方式中，高钛高炉渣粉中TiO2的含量为15wt%~30wt%，转炉渣粉中TiO2的含量为1wt%~20wt%。

[0033] 优选的，本实施方式中，高钛高炉渣粉通过如下操作制备：将高钛高炉渣除铁后磨矿粉碎，得到高钛高炉渣粉。

[0034] 优选的，本实施方式中，转炉渣粉通过如下操作制备：将转炉渣除铁后磨矿粉碎，得到转炉渣粉。

[0035] 高钛高炉渣粉和转炉渣粉在制备时，均需要经过除铁处理，首先除铁会降低磨矿能耗，减少磨矿成本，再者除铁得到的铁精矿会产生经济效益，最后原料中的铁组分会影响强度。结合具体实施例，除铁后的混凝土强度更高，并且铁还会影响混凝土后期的安定性。

[0036] 一般来说，高钛高炉渣需要选出含量1wt% 2wt%含铁较高的部分，剩余98wt%~ ~99wt%高炉渣作为磨矿原料；转炉渣需要选出3wt% 5wt%铁含量较高的部分，剩余95wt%~ ~
97wt%作为磨矿原料。

[0037] 具体来说，高钛高炉渣采用辊压机串联立磨+带式除铁器实现除铁和磨矿，从而制备得到高钛高炉渣粉。

[0038] 具体来说，转炉渣采用辊压机串联管磨+带式除铁器实现除铁和磨矿，从而制备得到转炉渣粉。

[0039] 具体来说，石膏采用辊压机串联管磨磨矿，从而制备得到石膏粉。

[0040] 一般来说，为方便后续的磨矿以及实验中水胶比的准确性，将高钛高炉渣、转炉渣和石膏在磨矿前需要分别烘干至含水率低于千分之五。

[0041] 优选的，本实施方式中，石膏粉为脱硫石膏粉。

[0042] 将磨好的高钛高炉渣粉、转炉渣粉、脱硫石膏粉按照重量比例混合均匀后，即可作为胶凝材料，其500目筛余2.12%。

[0043] 根据工业固废基胶凝材料中高钛高炉渣粉、转炉渣粉以及石膏粉的具体配比不同，可以制备得到不同强度的混凝土，例如：C30混凝土、C40混凝土和C50混凝土。

[0044] 具体来说，当用于制备C30混凝土时，工业固废基胶凝材料包括40份 50份的高钛~高炉渣粉、40份 45份转炉渣粉以及15份 20份的石膏粉。
~ ~

[0045] 具体来说，当用于制备C40混凝土时，工业固废基胶凝材料包括50份 60份的高钛~高炉渣粉、25份 30份转炉渣粉以及15份 20份石膏粉。
~ ~

[0046] 具体来说，当用于制备C50混凝土时，工业固废基胶凝材料包括60份 65份的高钛~高炉渣粉、25份 30份转炉渣粉以及10份 15份石膏粉。
~ ~

[0047] 本发明还公开了一实施方式的混凝土材料，按照重量份数包括10份 20份的高钛~高炉渣、20份 30份的粗骨料、20份 35份的细骨料以及15份 25份的上述的工业固废基胶凝~ ~ ~
材料。

[0048] 优选的，本实施方式中，高钛高炉渣的粒径为2mm 10mm，粗骨料的粒径为20mm~ ~40mm，细骨料的粒径为2mm 10mm。
~

[0049] 具体来说，粗骨料和细骨料均为石子，主要包括卵石、碎石。

[0050] 优选的，本实施方式中，高钛高炉渣中TiO2的含量为10wt%~30wt%。

[0051] 优选的，本实施方式中，混凝土材料还包括水和减水剂，水与工业固废基胶凝材料的质量比为20 50：100，减水剂与工业固废基胶凝材料的质量比为0.2 1：100。~ ~

[0052] 本实施方式的混凝土材料中，水与工业固废基胶凝材料的质量比为20 50：100，通~过控制水的少量添加，可以确保最终得到的混凝土的强度较高。

[0053] 本发明混凝土材料通过上述胶凝材料，与水、减水剂、粗骨料、细骨料搅拌，再浇筑、养护后制备得到。

[0054] 具体来说，本实施方式中，减水剂为聚羧酸减水剂。

[0055] 以下为具体实施例。

[0056] 具体实施例中使用的高钛高炉渣、转炉渣、脱硫石膏均来自四川某钒钛磁铁矿炼钢企业，高钛高炉渣粒径为2mm 10mm，其具体成分如下表1所示；转炉渣来自某炼钢企业，其~具体成分如下表2所示；脱硫石膏来自xxxx，其具体成分如下表3所示；粗骨料和细骨料购自乐山市五通桥区天池砂石场，主要是卵石、碎石，粗骨料的粒径为20mm 40mm，细骨料的粒径~
为2mm 10mm；减水剂为购自上海臣启化工科技有限公司530P聚羧酸减水剂；水为工业用水。
~

[0057] 具体实施例中涉及的百分数和千分数，均为重量百分数和重量千分数。

[0058] 表1：高钛高炉渣组分（%）表2：转炉渣组分（%）
表3：脱硫石膏组分（%）
实施例1
本实施例提供一种强度等级为C30的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣41%、转炉渣41%、脱硫石膏18%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表4，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C30混凝土。

[0059] 表4：实施例1混凝土配合比参数实施例2
本实施例提供一种强度等级为C30的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣41%、转炉渣41%、脱硫石膏18%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表5，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C30混凝土。

[0060] 表5：实施例2混凝土配合比参数实施例3
本实施例提供一种强度等级为C30的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣43%、转炉渣43%、脱硫石膏14%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表6，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C30混凝土。

[0061] 表6：实施例3混凝土配合比参数实施例4
本实施例提供一种强度等级为C30的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣41%、转炉渣41%、脱硫石膏18%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表7，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C30混凝土。

[0062] 表7：实施例4混凝土配合比参数实施例5
本实施例提供一种强度等级为C30的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣35%、转炉渣40%、脱硫石膏25%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表8，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C30混凝土。

[0063] 表8：实施例5混凝土配合比参数实施例6
本实施例提供一种强度等级为C30的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
3
（2）将干燥高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将干燥转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣41%、转炉渣41%、脱硫石膏18%的比例混合后得到胶凝材料；
（3）按照表9，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C30混凝土。

[0064] 表9：实施例6混凝土配合比参数分别对实施例1 6制备的C30混凝土进行试块强度测试，得到表10。
~

[0065] 表10：实施例1 6制备的C30混凝土的强度数据~
结合表10可以看出，实施例1 6制备的C30混凝土均可以达到C30混凝土的强度要~
求。由实施例1、实施例2、实施例4可知，胶凝材料掺量对混凝土强度有较大影响，掺量增加，强度增大，掺量减少，强度减小；由实施例1和实施例6可知，铁组分的存在不仅会增加磨矿能耗，还会影响混凝土强度，因此除铁环节不可省略；由实施例1和实施例5可知，高炉渣、转
2‑
炉渣、脱硫石膏在不同的配比下展现出不同的强度增长效果，在脱硫石膏的SO4 和转炉渣的共同作用下，促进高钛高炉渣中的铝氧四面体从硅氧四面体连接中解离出来，从而促进高钛矿渣中较高聚合度的硅‑铝氧四面体的连接被破坏，形成大量的活性硅氧四面体或硅氧四面体团，为发生硅的四配位同构化效应或形成C‑S‑H凝胶奠定基础。

[0066] 实施例7本实施例提供一种强度等级为C40的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将干燥高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将干燥转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣56%、转炉渣28%、脱硫石膏16%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表11，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C40混凝土。

[0067] 表11：实施例7混凝土配合比参数实施例8
本实施例提供一种强度等级为C40的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣56%、转炉渣28%、脱硫石膏16%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表12，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C40混凝土。

[0068] 表12：实施例8混凝土配合比参数实施例9
本实施例提供一种强度等级为C40的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m /kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣53.33%、转炉渣
26.67%、脱硫石膏20%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表13，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C40混凝土。

[0069] 表13：实施例9混凝土配合比参数实施例10
本实施例提供一种强度等级为C40的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣56%、转炉渣28%、脱硫石膏16%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表14，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C40混凝土。

[0070] 表14：实施例10混凝土配合比参数实施例11
本实施例提供一种强度等级为C40的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣41%、转炉渣41%、脱硫石膏18%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表15，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C40混凝土。

[0071] 表15：实施例11混凝土配合比参数实施例12
本实施例提供一种强度等级为C40的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
3
（2）将干燥高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将干燥转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣56%、转炉渣28%、脱硫石膏16%的比例混合后得到胶凝材料；
（3）按照表16，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C40混凝土。

[0072] 表16：实施例12混凝土配合比参数分别对实施例7 12制备的C40混凝土进行试块强度测试，得到表17。
~

[0073] 表17：实施例7 12制备的C40混凝土的强度数据~
结合表17可以看出，实施例7 12制备的C40混凝土均可以达到C40混凝土的强度要~
求。由实施例7、实施例8、实施例10可知，胶凝材料掺量对混凝土强度有较大影响，掺量增加，强度增大，掺量减少，强度减小；由实施例7和实施例12可知，铁组分的存在不仅会增加磨矿能耗，还会影响混凝土强度，因此除铁环节不可省略；由实施例7和实施例11可知，高炉
2‑
渣、转炉渣、脱硫石膏在不同的配比下展现出不同的强度增长效果，在脱硫石膏的SO4 和转炉渣的共同作用下，促进高钛高炉渣中的铝氧四面体从硅氧四面体连接中解离出来，从而促进高钛矿渣中较高聚合度的硅‑铝氧四面体的连接被破坏，形成大量的活性硅氧四面体或硅氧四面体团，为发生硅的四配位同构化效应或形成C‑S‑H凝胶奠定基础。

[0074] 实施例13本实施例提供一种强度等级为C50的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
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（3）将干燥高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将干燥转炉渣磨矿至比表面
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积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣65%、转炉渣25%、脱硫石膏10%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表18，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C50混凝土。

[0075] 表18：实施例13混凝土配合比参数实施例14
本实施例提供一种强度等级为C50的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
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（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣65%、转炉渣25%、脱硫石膏10%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表19，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C50混凝土。

[0076] 表19：实施例14混凝土配合比参数实施例15
本实施例提供一种强度等级为C50的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣60%、转炉渣25%、脱硫石膏15%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表20，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C50混凝土。

[0077] 表20：实施例15混凝土配合比参数实施例16
本实施例提供一种强度等级为C50的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣65%、转炉渣25%、脱硫石膏10%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表21，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C50混凝土。

[0078] 表21：实施例16混凝土配合比参数实施例17
本实施例提供一种强度等级为C50的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
（2）将干燥高钛高炉渣和干燥转炉渣进行除铁得到除铁高钛高炉渣和除铁转炉渣；
3
（3）将除铁高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将除铁转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣41%、转炉渣41%、脱硫石膏18%的比例混合后得到胶凝材料；
（4）按照表22，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C50混凝土。

[0079] 表22：实施例17混凝土配合比参数实施例18
本实施例提供一种强度等级为C50的混凝土制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将高钛高炉渣、转炉渣和脱硫石膏分别烘干至含水率为5.0‰，得到干燥高钛高炉渣、干燥转炉渣和干燥脱硫石膏；
3
（2）将干燥高钛高炉渣磨矿至比表面积为550m /kg，将干燥转炉渣磨矿至比表面
3 3
积为450m/kg，将干燥脱硫石膏磨矿至比表面积为450m/kg，按高钛高炉渣65%、转炉渣25%、脱硫石膏10%的比例混合后得到胶凝材料；
（3）按照表23，将胶凝材料、干燥高钛高炉渣、粗骨料、细骨料、减水剂和水搅拌均匀、养护，即制备得到C50混凝土。

[0080] 表23：实施例18混凝土配合比参数分别对实施例13 18制备的C50混凝土进行试块强度测试，得到表24。
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[0081] 表24：实施例13 18制备的C50混凝土的强度数据~
结合表24可以看出，实施例13 18制备的C50混凝土均可以达到C50混凝土的强度~
要求。由实施例13、实施例14、实施例16可知，胶凝材料掺量对混凝土强度有较大影响，掺量增加，强度增大，掺量减少，强度减小；由实施例13和实施例18可知，铁组分的存在不仅会增加磨矿能耗，还会影响混凝土强度，因此除铁环节不可省略；由实施例13和实施例17可知，
2‑
高炉渣、转炉渣、脱硫石膏在不同的配比下展现出不同的强度增长效果，在脱硫石膏的SO4和转炉渣的共同作用下，促进高钛高炉渣中的铝氧四面体从硅氧四面体连接中解离出来，从而促进高钛矿渣中较高聚合度的硅‑铝氧四面体的连接被破坏，形成大量的活性硅氧四面体或硅氧四面体团，为发生硅的四配位同构化效应或形成C‑S‑H凝胶奠定基础。

[0082] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。