CN115340307A - 一种固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土及其协同固废固碳方法 - Google Patents

一种固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土及其协同固废固碳方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑材料及混凝土领域，具体涉及一种固废基低碳型高铁相‑贝利特体系混凝土及其协同固废固碳方法。现有技术在全固废基贝利特水泥、全固废基贝利特水泥混凝土、全固废基高铁相‑贝利特体系水泥熟料以及利用固体废弃物和固废基高铁相‑贝利特体系水泥熟料协同固碳方面无相关专利。为了弥补上述技术空白，本发明创新型的提出了多源固废协同互补利用和层级跃迁的创新制备理念，首先提供了一种全固废基低碳型高铁相‑贝利特水泥及其制备方法。进一步的，本发明提供了一种全固废基低碳型高铁相‑贝利特体系混凝土制备方法。进一步的，本发明还提供了一种全固废基低碳型高铁相‑贝利特体系混凝土协同固废固碳方法。

Description

一种固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土及其协同固废 固碳方法
技术领域
本发明涉及建筑材料及混凝土领域，具体涉及多源固废基低碳型混凝土及其协同固废固碳方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
硅酸盐水泥(PC)的世界生产量是～4Gt/yr，是制造混凝土的主要部件，混凝土同样是继淡水之后使用最多的材料。尽管目前无处不在，PC是一种非常有环境争议的材料。平均而言，每生产1吨硅酸盐水泥熟料，就会排放0.87吨二氧化碳到我们的大气，其中包括石灰石分解和燃烧燃料的排放。这意味着占人为二氧化碳排放总量的7％。显然，需要生产更低碳含量的混凝土，一种方法是使用更低二氧化碳和有害气体足迹的水泥。然而，人们已经确定，水泥生产是使脱碳的最困难的工业过程之一，因此预计将取得适度的进展。一种(适度但安全地)减少水泥二氧化碳足迹的方法是生产贝利特水泥。经研究和实验证实，生产该品种水泥具有耗能低、有害气体排放少、生产成本低的特点。同时，该品种水泥具有良好的工作性、低水化热、高后期强度、高耐久性、高耐侵蚀性等普通硅酸盐水泥无可比拟的优点，特别适合水工大体积混凝土、高强高性能混凝土工程应用。
随着工业发展和城市化进程，固体废弃物产量巨大，但综合利用和处置率低，这些固体废弃物占用大量土地资源，己成为严重的污染源，累计堆存量达到亿吨，占地万余公顷。固体废弃物的大量堆存对环境和生态造成了巨大的危害，同时也蕴含了巨大的固废资源化利用市场潜力。固体废弃物主要以赤泥、钢渣、脱硫石膏、电石渣、硅灰等冶金固废为主，随着产业结构调整、城市建设加快和新兴产业的形成，建筑垃圾、旧水泥混凝土、老旧废弃桥梁等固体废弃物的排放也增加，这些固体废弃物已严重影响区域生态环境、社会经济发展和居民生活安全，亟待开展技术攻关解决。
国内外学者对固体废弃物的研究由来已久，目前主要利用方式是生产建筑材料、再生粗骨料、矿物掺合料、提取有用金属、制备农用肥料、利用固体废物作为能源等，其中，生产建筑材料、再生粗骨料、矿物掺合料的利用方式最受欢迎。
在制备水泥熟料方面，出现了一批相关技术发明，如发明专利CN 1193613、CN1696073、CN 104788032 A、CN 111393047 A等，这些专利都是以制备水泥原材的天然矿物资源为主要原材料，辅助掺加一些固废，实现贝利特水泥的制备。发明专利CN 113698117 A公开了一种固废基高铁硫铝酸盐海工胶凝材料及其制备方法与应用；发明专利CN113277758 A涉及一种低成本固废基硫铝酸盐水泥的制备方法；发明专利CN111233357 B公开了一种全固废制备硫铝酸盐水泥熟料联产硫酸的工业生产方法，等等。这些专利都是以固体废弃物替代天然矿物资源制备固废基硫铝酸盐水泥。现有技术都未利用全固废作为原料制备贝利特水泥。
在制备固废基混凝土方面，中国专利文献CN 113943142 A公开了一种热焖转炉钢渣为骨料的全固废混凝土及其制备方法；专利文献CN 113860764 A利用碱渣粉与钢渣粉、矿渣粉、脱硫石膏制备出可以水化硬化的胶凝材料，利用该胶凝材料与废砂、废石、水及减水剂混合制备获得全固废混凝土；专利文献CN 112125633 A公开了一种C30级全固废混凝土及其制备方法，等等。在目前所有国内专利文献，全固废混凝土都是以固废基地聚物类胶凝材料为胶结剂，与再生粗骨料混合制备固废基混凝土，还未有利用固废基贝利特水泥制备全固废混凝土。
在矿物掺和料方面，中国专利文献CN 111635194 A利用电炉钢渣微粉、粉煤灰和膨润土微粉的复合料作为掺和料替代部分水泥制备混凝土；中国专利文献CN 112341086 A公布了一种大掺量固废混凝土及其制备方法；中国专利文献CN 109970378 B涉及到利用尾气提高固废胶凝活性后作为矿物掺合料，来制备高性能固废基胶凝材料；中国专利文献CN107056202 B碳化钢渣水泥制备低碳胶凝材料的促进剂及其应用方法，等等。截至目前为止，现有技术均是以未碳化/碳化后固体废弃物作为矿物掺和料代替部分水泥制备混凝土/胶凝材料，未发现通过碳化固化后获得碱性碳酸盐，继而作用于水泥基材料，提升其性能。
综上，以上方法对固体废弃物在建筑材料领域的应用取得了一定进展，但本发明人发现，现有技术还未发现有利用全固废作为原料制备贝利特水泥，也无采用固废基贝利特水泥制备全固废混凝土，更无固废基高铁相-贝利特体系水泥熟料。同时，利用固体废弃物和固废基高铁相-贝利特体系水泥熟料协同固碳方面也无相关专利技术。
发明内容
为了弥补上述技术空白，本发明创新型的提出了多源固废协同互补利用和层级跃迁的创新制备理念，提供了一种全固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土及其协同固废固碳方法，从“多源固废协同利用制备高铁相-贝利特体系水泥”到“全固废基混凝土”再到“协同固废固碳”，具有节能、利废、减排的优点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种固废基低碳型高铁相-贝利特水泥的制备方法，包括：
将高钙质固废电石渣、高铁质固废赤泥和高硅质固废硅灰混合均匀，煅烧、快速冷却，得到全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥熟料；
将所述全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥熟料与固废石膏混合均匀，研磨，即得。
本发明首先提供一种全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥及其制备方法，根据特定的石灰石系数、硅率及铝率进行原材料配比。本发明发现，采用高钙质固废电石渣、高铁质固废赤泥和高硅质固废硅灰代替传统水泥原材不可再生资源，在煅烧温度1300-1360℃、保温时间30-90min、快速冷却下，高钙质固废和高铁质固废能够高温重构形成铁铝酸四钙，高钙质固废和高硅质固废能够高温重构形成硅酸二钙，从而获得全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥熟料，再协同固废石膏，制得全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥。全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥中大量存在的铁铝酸四钙和硅酸二钙，铁铝酸四钙的水化产物凝胶能够络合/吸附侵蚀离子，具有优异的抗海水侵蚀能力。同时，与硅酸三钙相比，硅酸二钙矿物在组成、形成及性能方面均具有独特的特点，具有石灰石消耗少、生成能耗低、水化热低、水化产物中氢氧化钙含量少等显著特点，在解决资源和能源问题、降低排放、提高性能方面优势显著。结合二者矿物自身优势，全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥极其适用于海工大体积混凝土和具有低温施工等领域。此外，全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥熟料采用高钙固废电石渣替代传统石灰石，电石渣在高温条件下形成CaO和H2O，而石灰石则分解形成CaO和CO2，采用电石渣能够显著降低污染物排放，减少环境影响。采用低于传统水泥煅烧温度1450℃的合成工艺(1300-1360℃)，能够减少资源消耗。
经发明人验证，上述胶凝材料的水化热低及抗海水侵蚀性能远超于硅酸盐水泥，可作为一种水泥替代品应用于水泥的使用场景，优选应用于海洋大体积混凝土基础建设领域，如滨海道路建设、跨海大桥、海底隧道工程等。
本发明的第二个方面，提供了上述的方法制备的固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土，由如下重量百分比的原料组成：上述的高铁相-贝利特水泥5-20％、再生细集料5-15％、再生粗骨料20-40％，减水剂0-0.5％，各原料的百分比之和为100％。
本发明产品满足坏保与工程建设要求，具有极高经济效益、社会效益和环境效益。目前，市场上还没有同类产品，市场竞争压力较小，转化推广前景广阔。
本发明的第三个方面，提供了一种全固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土协同固废固碳方法，包括：
将固体废弃物粉末与水混合均匀，得到浆液；
向所述浆液中通入工业尾气，碳化温度200-300℃，碳化时间72～76h，得到碳酸化的浆液；
将所述碳酸化的浆液萃取并过滤，得到固体残渣，将固体残渣干燥、研磨，得固废粉体掺合料；
将所述固废粉体掺合料加入上述高铁相-贝利特体系混凝土拌合物，经浇筑、成型、养护，得高铁相-贝利特体系混凝土；
将养护后的高铁相-贝利特体系混凝土试块采用工业尾气碳化高铁相-贝利特体系混凝土。
全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥重含有大量的β-C2S。同时，固废中含有较多的碱性组分、f-CaO和f-MgO，在尾气碳化下易形成一种碱性碳酸盐，碱性碳酸盐能够激发β-C2S活性，提高材料性能。此外，固废掺合料自身具有微集料作用，能够改善混凝土孔结构，进一步提高材料抗侵蚀性能和力学性能。
本发明的有益效果
1)本发明利用多类型固废制备水泥基材料，一定程度缓解国内水泥原材料不可再生资源匮乏危机。同时，本发明消纳了多种固废，减轻固废占用土地及污染土壤、地下水等环境污染问题；
2)本发明合成工艺较传统水泥合成工艺低100-150℃，能够减少煤炭等资源消耗量，从而降低水泥的生产成本；
3)本发明采用在高温条件下不分解CO2的固废替代传统水泥原料，以及利用工业尾气碳化处置固废协同固碳，生产过程中大大降低了CO2和有害气体SO2、NOx等污染气体的排放量，能够显著降低污染物排放，减少环境影响。
综上，本发明具有利废、节能、减排的优点。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术所介绍的，现有技术中将固体废弃物应用到水泥基材料中还存在一定的技术壁垒，为了弥补上述技术空白，本发明创新型的提出了多源固废协同互补利用和层级跃迁的创新制备理念，首先提供了一种全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥及其制备方法。进一步的，本发明提供了一种全固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土制备方法。进一步的，本发明还提供了一种全固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土协同固废固碳方法。
具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：
一种全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥及其制备方法，包括以下步骤：
步骤一，根据设定好的石灰石饱和系数、硅率、铝率，精确称量高钙质固废、高铁质固废、高硅质固废至搅拌锅中，混合均匀后进行制片，得生料试块；
步骤二，将所得的生料试块进行高温合成，得高铁相-贝利特水泥熟料。
步骤三，按所得的高铁相-贝利特水泥熟料与固废石膏混合均匀，研磨后得高铁相-贝利特水泥；
在一些实施例中，所述高铁相-贝利特水泥的石灰石饱和系数为0.85-0.95，硅率为1.7-2.0，铝率为0.5-1.1；
在一些实施例中，所述高钙质固废60-70％、高铁质固废20-30％、高硅质固废10-20％份，更优选为电石渣60-70％、赤泥20-30％、硅灰10-20％；
在一些实施例中所述高温合成为煅烧温度1300-1360℃、保温时间30-90min、快速冷却，更优选为煅烧温度1340℃、保温时间60min、快速水冷；
在一些实施例中所述固废石膏为建筑石膏、磷石膏、脱硫石膏、氟石膏，所述固废石膏与高铁相-贝利特水泥熟料的质量比为0-20％，更优选为8％脱硫石膏；
在一些实施例中所述高铁相-贝利特水泥矿物组成包括：硅酸二钙(2CaO·SiO2，简写为β-C2S)35-50％、铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写为C4AF)20-40％、铝酸三钙(3CaO·Al2O3，简写为C3A)10-25％、硅酸三钙(3CaO·SiO2，简写为β-C2S)5-15％；
在一些实施例中经过研磨制备出的所述高铁相-贝利特水泥的游离氧化钙的含量不大于0.5％；
在一些实施例中，经过研磨制备出的所述高铁相-贝利特水泥的比表面积为350-450m2/kg；
一种全固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照配比将高铁相-贝利特水泥、再生细集料、再生粗骨料备好，先将高铁相-贝利特水泥、再生细集料按照配比混合、搅拌均匀；
步骤二，接着按水灰比掺入水，再加入再生粗骨料和减水剂，混合、搅拌均匀，得到高铁相-贝利特体系混凝土拌合物；
步骤三，将所得的高铁相-贝利特体系混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口，刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平，得高铁相-贝利特体系混凝土。
在一些实施例中，所述配比包括以下质量百分比的组份：高铁相-贝利特水泥5-20份、再生细集料5-15份、再生粗骨料20-40％，更优选为高铁相-贝利特水泥10份、再生细集料11.1份、再生粗骨料27.2份；
在一些实施例中，所述再生细集料包括建筑垃圾(旧水泥混凝土路面、旧桥梁面板)分离的砂浆、工程渣土(隧道渣土、道路挖方渣土、城市地下空间建设开挖渣土)的一种或几种的组合；
在一些实施例中，所述再生粗骨料是指旧水泥混凝土路面、旧桥梁面板的混凝土块经过破碎、清洗、分级后的粗碎石；
在一些实施例中，所述水灰比为0.3-0.6，更优选为0.38；
在一些实施例中，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂类、萘系高效减水剂类、三聚氰胺系高效减水剂类、氨基磺酸盐系高效减水剂类、脂肪酸系高减水剂类、聚羧酸盐系高效减水剂类中的一种或几种的组合，所述减水剂占混凝土总质量的0-0.5％，更优选为0.3％高效脂肪酸减水剂；
一种全固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土协同固废固碳方法，包括以下步骤：
步骤一，将去离子水和固体废弃物粉末以10:1的比例加入烧杯中，并以300转/分的速度搅拌5分钟，得混合均匀的浆液；
步骤二，往所得的浆液中通入工业尾气，碳化温度200-300℃，碳化时间72h；
步骤三，将碳酸化的浆液萃取并过滤以获得固体残渣，将固体残渣在105℃下干燥24h，经研磨得固废粉体掺合料；
步骤四，按照本发明第二方面技术方案，将碳化后的固废粉体掺合料加入高铁相-贝利特体系混凝土拌合物，经浇筑、成型、养护，得高铁相-贝利特体系混凝土；
步骤五，将养护28d后的高铁相-贝利特体系混凝土试块置于碳化箱中，设定碳化养护条件，采用工业尾气碳化高铁相-贝利特体系混凝土；
在一些实施例中，所述固体废弃物为赤泥、钢渣，比表面积为200-350m2/kg，质量比占高铁相-贝利特水泥的20-40％；
在一些实施例中，所述工业尾气为铝电厂尾气、钢铁厂尾气、水泥厂尾气中的一种，所述工业尾气主要成分为CO2、SO2、NOx，含量占工业尾气总含量的5-40％，更优选为水泥厂尾气；
在一些实施例中，所述碳化养护条件为在碳化温度20℃、湿度70％的条件下持续通入工业尾气。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
第一实施例
一种固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土及其协同固废固碳方法，包括如下材料：
赤泥：取自山东铝业有限公司的拜耳法赤泥，含水率小于5％。，主要化学成分为27.38％Al2O3、13.98％SiO2、36.42％Fe2O3、12.9％Na2O；
硅灰：购置于上高县华硅矿业有限公司，平均粒径在0.1-0.3μm，主要化学成分为95.59％SiO2、1.57％CaO、1.26％Al2O3、0.40％Fe2O3、0.25％Na2O；
电石渣：取自山东铝业有限公司的电石渣，平均粒径在0.1-0.3μm，主要化学成分为92.11％CaO、4.12％SiO2、1.1％Al2O3、0.30％Fe2O3、0.88％Na2O；
脱硫石膏：取自西王集团钢铁厂的脱硫石膏，平均粒径在0.1-0.3μm，主要化学成分为42.9％CaO、4.5％SiO2、1.67％Al2O3、1.02％Fe2O3、0.18％Na2O；
再生细集料：取自济南市万鑫渣土运输有限公司建筑垃圾消纳场，粒径小于5mm，含泥量小于2％，堆积密度1100kg/m3，吸水率28％，压碎值12％；
再生粗骨料：取自济南市万鑫渣土运输有限公司建筑垃圾消纳场，粒径5-15mm，含泥量小于1％，堆积密度950kg/m3，吸水率25％，压碎值15％；
减水剂：高效脂肪酸减水剂，购买于河南慧宇化工产品有限公司，减水率最高可达50％；
钢渣：取自山东西王钢铁有限公司，经过烘干至含水率小于1％，粉磨至比表面积350m2/kg，主要化学成分为8.56％CaO、31.61％SiO2、9.98％Al2O3、35.05％Fe2O3、3.4％Na2O；
工业尾气：取自山东铝业有限公司铝电厂尾气，主要成分有二氧化碳、氟化氢、一氧化碳、沥青烟；
水：济南市生活用水；
制备步骤如下：
按照配比精确称重赤泥2kg、电石渣6kg、硅灰2kg，倒入至搅拌锅中搅拌均匀，得到混合料；再加入水，以100r/min速率搅拌5min，得到均匀浆液；将浆液置于80℃烘干箱烘干24h，再以300r/min速率研磨5min，得粉体料，掺占粉体料质量10％的水，制成高1cm、直径5cm的试饼(静压力18Kpa、压制时间1min)；将所得试饼置于高温炉中煅烧(煅烧温度1320℃、保温时间60min)，经快速水冷、研磨，得高铁相-贝利特水泥熟料，掺占高铁相-贝利特水泥熟料质量8％的脱硫石膏，得高铁相-贝利特水泥，测试其理化特性及相关性能；
将上述高铁相-贝利特水泥4.61kg和再生细集料5.12kg搅拌均匀，接着加入1.75kg水、再生粗骨料12.52kg、高效脂肪酸减水剂66.75g，混合、搅拌均匀，得到高铁相-贝利特体系混凝土拌合物，装入试模、表面刮平，标准养护2天后脱模，得高铁相-贝利特体系混凝土，养护至相应龄期后进行相关性能测试，其中养护温度为(20±2)℃,相对湿度为95％。
称取1kg钢渣进行碳化，碳化温度300℃，碳化时间72h，碳化完成后通过行星式球磨机将钢渣粉磨至比表面积为250m2/kg，备用。将碳化后的钢渣与其他组分进行配料，钢渣1.383kg、高铁相-贝利特水泥3.227kg、再生细集料5.12kg、水1.75kg、再生粗骨料12.52kg、高效脂肪酸减水剂66.75g，制备成协同固废固碳的高铁相-贝利特体系混凝土，养护至相应龄期后进行相关性能测试，其中养护温度为(20±2)℃,相对湿度为95％。
第二实施例
第二实施例与第一实施例的区别仅在于，第二实施例中，煅烧温度为1340℃。
第三实施例
第三实施例与第一实施例的区别仅在于，第三实施例中，煅烧温度为1360℃。
第四实施例
第四实施例与第三实施例的区别仅在于，第四实施例中，高铁相-贝利特体系混凝土配比为高铁相-贝利特水泥3.977kg、再生细集料5.66kg、水1.75kg、再生粗骨料12.61kg、高效脂肪酸减水剂66.75g。
第五实施例
第五实施例与第三实施例的区别仅在于，第五实施例中，高铁相-贝利特体系混凝土配比为高铁相-贝利特水泥3.431kg、再生细集料6.21kg、水1.75kg、再生粗骨料12.61kg、高效脂肪酸减水剂66.75g。
第六实施例
第六实施例与第三实施例的区别仅在于，第六实施例中，钢渣的碳化温度为250℃。
第七实施例
第七实施例与第三实施例的区别仅在于，第七实施例中，钢渣的碳化温度为200℃。
性能测试
矿物组成成分、性能测试结果如表1、表2和表3所示。
表1高铁相-贝利特水泥测试结果
Figure BDA0003724594800000131
表2高铁相-贝利特体系混凝土测试结果
Figure BDA0003724594800000132
表3协同固废固碳的高铁相-贝利特体系混凝土测试结果
Figure BDA0003724594800000133
Figure BDA0003724594800000141
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固废基低碳型高铁相-贝利特水泥的制备方法，其特征在于，包括：
将高钙质固废电石渣、高铁质固废赤泥和高硅质固废硅灰混合均匀，煅烧、快速冷却，得到全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥熟料；
将所述全固废基低碳型高铁相-贝利特水泥熟料与固废石膏混合均匀，研磨，即得。
2.如权利要求1所述的固废基低碳型高铁相-贝利特水泥的制备方法，其特征在于，所述高铁相-贝利特水泥的石灰石饱和系数为0.85-0.95，硅率为1.7-2.0，铝率为0.5-1.1；
或，各原料的质量百分比如下：高钙质固废60-70％、高铁质固废20-30％、高硅质固废10-20％，各原料总质量百分比为100％；
优选地，各原料的质量百分比如下：电石渣60-70％、赤泥20-30％、硅灰10-20％，各原料总质量百分比为100％。
3.如权利要求1所述的固废基低碳型高铁相-贝利特水泥的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度1300-1360℃、保温时间30-90min；
或，所述快速冷却采用水冷。
4.如权利要求1所述的固废基低碳型高铁相-贝利特水泥的制备方法，其特征在于，所述固废石膏为建筑石膏、磷石膏、脱硫石膏、氟石膏中的至少一种；
或，所述固废石膏与高铁相-贝利特水泥熟料的质量比为0-20％，优选为8％脱硫石膏。
5.权利要求1-4任一项所述的方法制备的固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土。
6.如权利要求5所述的固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土，其特征在于，所述高铁相-贝利特水泥矿物组成包括：硅酸二钙(2CaO·SiO2，简写为β-C2S)35-50％、铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3，简写为C4AF)20-40％、铝酸三钙(3CaO·Al2O3，简写为C3A)10-25％、硅酸三钙(3CaO·SiO2，简写为β-C2S)5-15％；
或，经过研磨制备出的所述高铁相-贝利特水泥的游离氧化钙的含量不大于0.5％；
或，经过研磨制备出的所述高铁相-贝利特水泥的比表面积为350-450m2/kg。
7.一种全固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土，其特征在于，由如下重量百分比的原料组成：权利要求6所述的高铁相-贝利特水泥5-20％、再生细集料5-15％、再生粗骨料20-40％，减水剂0-0.5％，各原料的百分比之和为100％。
8.一种全固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土的制备方法，其特征在于，包括：
将权利要求6所述高铁相-贝利特水泥、再生细集料、再生粗骨料混合均匀，得到混合料；
想所述混合料中掺入水，再加入再生粗骨料和减水剂，混合均匀，得到高铁相-贝利特体系混凝土拌合物；
将所得的高铁相-贝利特体系混凝土拌合物一次装入试模，得高铁相-贝利特体系混凝土。
9.一种全固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土协同固废固碳方法，其特征在于，包括：
将固体废弃物粉末与水混合均匀，得到浆液；
向所述浆液中通入工业尾气，碳化温度200-300℃，碳化时间72～76h，得到碳酸化的浆液；
将所述碳酸化的浆液萃取并过滤，得到固体残渣，将固体残渣干燥、研磨，得固废粉体掺合料；
将所述固废粉体掺合料加入权利要求6所述高铁相-贝利特体系混凝土拌合物，经浇筑、成型、养护，得高铁相-贝利特体系混凝土；
将养护后的高铁相-贝利特体系混凝土试块采用工业尾气碳化高铁相-贝利特体系混凝土。
10.如权利要求9所述的全固废基低碳型高铁相-贝利特体系混凝土协同固废固碳方法，其特征在于，所述固体废弃物为赤泥、钢渣，比表面积为200-350m2/kg，质量比占高铁相-贝利特水泥的20-40％；
或，所述工业尾气为铝电厂尾气、钢铁厂尾气、水泥厂尾气中的一种，所述工业尾气主要成分为CO2、SO2、NOx，含量占工业尾气总含量的5-40％，更优选为水泥厂尾气；
或，所述碳化养护条件为在碳化温度20℃、湿度70％的条件下持续通入工业尾气。
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