本发明涉及胶凝材料助剂，具体而言，涉及固废胶凝材料的早强剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、固废胶凝材料是一种以高炉矿渣、脱硫石膏、粉煤灰等工业固废为主要原料制备而成的水硬性胶凝材料。从材料特性来看，固废胶凝材料是以钙矾石、水化硅酸钙为主的结构骨架，具有水化热低、微膨胀及抗硫酸盐侵蚀能力强等特性，有效缓解昼夜温差导致面层温缩开裂等病害；从生产工艺来看，固废胶凝材料中不需添加熟料，生产工艺仅需“一磨”。较传统硅酸盐水泥，生产工艺简单，省去了“一磨一烧”，能有效降低生产碳排放量，具有显著的社会和经济效益。
2、水泥作为充填胶凝材料存在碳排放高、对硫化物敏感、价格较贵等问题。固废胶凝材料相较于水泥，不仅节能环保、适用于全尾矿、分级尾矿和超细粒级尾矿，满足要求的同时，价格低廉。
3、对于早期强度(1d、3d)要求高的矿山充填项目，仅仅通过固废胶凝材料本身，不能达到灵活匹配矿山充填项目对早期强度的要求。
4、传统早强剂主要作用是提升混凝土的早期强度，主要分为氯化物系、硫酸盐系、有机物系。主要原理是通过与水泥中的c3a作用，生成不能溶于水的水化氯铝酸盐，能加速水泥中c3a的水化。或与水泥水化产生的氢氧化钙反应，生成颗粒极细、活性极高的硫酸钙，加快c3a反应生成水化硫铝酸钙的速度。
5、但固废胶凝材料中强度来源主要来自c-s-h凝胶和aft，其强度来源与水泥不同。传统早强剂适用性不高。
6、鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供固废胶凝材料的早强剂及其制备方法和应用，旨在改善背景技术中提到的至少一种问题。
2、本发明是这样实现的：
3、第一方面，本发明提供一种固废胶凝材料的早强剂，按重量份数计，其组分包括：
4、5～10份氢氧化钾、3～7份二氧化钛、8～12份偏铝酸钠和8～12份磷酸二氢钾、8～12份柠檬酸钠和50～70份水。
5、在可选的实施方式中，二氧化钛为纳米级材料。
6、第二方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项的早强剂的制备方法，包括将各个组分混合均匀。
7、在可选的实施方式中，将各个组分混合均匀的方式包括：
8、将各个组分分别分散在水中得到各自的分散液，将各自的分散液混合均匀。
9、在可选的实施方式中，将各个组分混合均匀的方式包括：
10、将纳米钛酸钾与水混合反应，生成分散有氢氧化钾和纳米二氧化钛的第一分散液；
11、将偏铝酸钠与水混合分散均匀，获得分散有偏铝酸钠的第二分散液；
12、将磷酸二氢钾与水混合分散均匀，获得分散有磷酸二氢钾的第三分散液；
13、将柠檬酸钠与水混合分散均匀，获得分散有柠檬酸钠的第四分散液；
14、将第一分散液、第二分散液、第三分散液以及第四分散液混合。
15、第三方面，本发明提供上述早强剂在固废胶凝材料中的应用。
16、本发明具有以下有益效果：
17、本发明实施例提供的一种固废胶凝材料的早强剂，早强剂中的氢氧化钾用于提高固废胶凝材料的ph值，在高ph值环境下，硅酸钙(c3s)水化反应生成更多的c-s-h凝胶和ca(oh)2，使c3a更容易与水反应，生成钙矾石(aft)和水化钙铝酸盐(afm)，提升早期强度；二氧化钛作为填充材料，能够填充水泥浆体中的孔隙，提高材料的密实度和强度；tio2颗粒可以作为水化产物的成核点，促进c-s-h凝胶的生成，加快水化反应速度；偏铝酸钠能提供铝离子，促进aft(钙矾石)的形成，从而提高材料的早期强度；磷酸二氢钾能提供磷酸根离子，进一步促进aft的形成，增强早期强度；柠檬酸钠通过调节ph值、络合钙离子以及提高分散性，能够创建一个稳定、均匀的反应环境，有助于早强剂的均匀分布和反应，促进水泥浆体中c3s和c3a的均匀水化反应，生成均匀的c-s-h凝胶和钙矾石，提高早期强度；水的添加提前将早强剂的各有效成分相互分散均匀，在添加到胶凝材料中后能使得早强剂中各个组分分散均匀性更好。
18、因此，本发明提供的早强剂，在氢氧化钾、二氧化钛、偏铝酸钠、磷酸二氢钾以及柠檬酸钠的配合作用下，添加至固废胶凝材料中能够起到很好的增加固废胶凝材料早期强度的作用。此外，根据使用要求，可通过调节早强剂在固废胶凝材料中的添加量，来调节固废胶凝材料的凝结硬化速度，从而满足搅拌站、工程公司、预制构件等企业的需求。
1.一种固废胶凝材料的早强剂，其特征在于，按重量份数计，其组分包括：
2.根据权利要求1所述的早强剂，其特征在于，二氧化钛为纳米级材料。
3.一种如权利要求1或2所述的早强剂的制备方法，其特征在于，包括将各个组分混合均匀。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，将各个组分混合均匀的方式包括：
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，其特征在于，将各个组分混合均匀的方式包括：
6.如权利要求1或2所述的早强剂在固废凝胶材料中的应用。
