CN116081968B - 一种抑制化学收缩的碱激发胶凝材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抑制化学收缩的碱激发胶凝材料，按质量份数计，包括以下组分：垃圾焚烧底灰30～40份；贝壳灰10～16份；熟石膏10～14份；复合碱激发剂14～18份；秸秆灰4～6份；聚合物乳液4～6份；羟基化纳米氧化镁0.2～0.3份；分散剂0.4～0.6份；减水剂0.2～0.3份；水10～18份。本发明还提供了一种抑制化学收缩的碱激发胶凝材料的制备方法。本发明制得的碱激发胶凝材料具有抑制化学收缩效果好、早期和后期抗压强度高、凝结时间短、能够实现常温化制备及养护的优势。本发明能够充分利用垃圾焚烧底灰，不仅可以实现废弃资源的可持续发展应用、减少对土地资源的占用量，而且制得的碱激发胶凝材料在隧道衬砌、防水等领域具有广阔的推广及应用前景。

Description

一种抑制化学收缩的碱激发胶凝材料及其制备方法

技术领域

本发明属于碱激发胶凝材料技术领域，具体涉及一种抑制化学收缩的碱激发胶凝材料及其制备方法。

背景技术

目前，由于缺少良好的工业废弃物等回收处理技术，我国工业废弃物的无害化处理方式仍以填埋为主。这种简单处理方式不仅未能实现资源的可持续开发利用，而且极易带来大气环境和水环境污染，成为大量病原微生物与害虫的孳生地，潜在危险巨大。

地聚合物混凝土是一种利用粉煤灰、偏高岭土等工业废弃物为硅铝原材料，在碱性/酸性条件下激发生成的新型绿色建筑材料，该新型材料由硅氧四面体和铝氧四面体构成，具有原材料来源广泛，耐高温性能好，固化重金属强等优点。然而，地聚合物混凝土具有收缩变形大等缺点，尤其是化学收缩。化学收缩是胶凝材料在水化或“解聚-缩聚”反应过程中其水化或“解聚-缩聚”产物的体积小于原硅铝原材料的体积。在水化或“解聚-缩聚”反应早期，即初凝前，混凝土处于塑性阶段，化学收缩表现为宏观体积的变化，但是当混凝土硬化后，其内部产生骨架时，化学收缩表现为内部孔隙的形成。由化学收缩产生的裂缝会明显降低建筑物结构的耐久性能，进而影响其使用寿命。因此国内外研究学者尝试通过物理或化学改性方式来减小地聚合物混凝土的收缩变形，但同时会减小其自身力学强度。

垃圾焚烧底灰是城市生活垃圾燃烧的产物，其主要成分为硅铝酸盐，还含有多种矿物质，是一种可利用的废弃物资源。然而，垃圾焚烧底灰具有活性较低、有机杂质较复杂、遇碱发泡的特点，以垃圾焚烧底灰为主要硅铝原材料制备的碱激发胶凝材料普遍存在着早期力学强度较低、强度增长缓慢，甚至后期力学强度出现倒缩等现象，前期往往需要借助高温养护的工艺流程，对建筑施工带来不便，也使得垃圾焚烧底灰的回收和利用受到严重的限制。

基于此，提供一种以垃圾焚烧底灰为主要原料，并能够有效抑制化学收缩、提升早期及后期抗压强度、缩短凝结时间、避免了垃圾焚烧底灰遇碱产生发泡膨胀的现象且不需要依赖高温养护的碱激发胶凝材料及其制备方法，是亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种以垃圾焚烧底灰为主要原料，能够有效抑制化学收缩，提升早期及后期抗压强度、缩短凝结时间的碱激发胶凝材料。

本发明的目的之二在于提供一种以垃圾焚烧底灰为主要原料，能够有效抑制化学收缩，提升早期及后期抗压强度、缩短凝结时间，并避免高温养护带来的操作不便的碱激发胶凝材料的制备方法。

本发明实现目的之一采用的技术方案是：提供一种抑制化学收缩的碱激发胶凝材料，按质量份数计，包括以下组分：

垃圾焚烧底灰30～40份；贝壳灰10～16份；熟石膏10～14份；复合碱激发剂14～18份；秸秆灰4～6份；聚合物乳液4～6份；羟基化纳米氧化镁0.2～0.3份；改性高吸水性树脂1～3份；分散剂0.4～0.6份；减水剂0.2～0.3份；水10～18份。

本发明提供的一种抑制化学收缩的碱激发胶凝材料的总体思路如下：首先，通过对组成原料的优选和组分含量的优化，调节胶凝材料基体中的Si/Al比，H₂O/Na比来减少基体整体的化学收缩；其次，原料中添加适量的秸秆灰后期的火山灰效应以及适量改性高吸水性树脂后期的内养护能够抑制基体后期力学强度出现倒缩的现象；再次，原料中的聚合物乳液与羟基化纳米氧化镁在分散剂和水的作用下，形成具有良好纳米氧化镁分散功能的改性聚合物乳液，能够形成具有有机-无机三维互穿网络结构，明显提高羟基化纳米氧化镁、聚合物乳液与基体的界面强度；最后，通过调整贝壳灰的含量，以实现地聚合物材料的常温制备。

进一步的，所述垃圾焚烧底灰由垃圾焚烧底灰首先经鄂式破碎机处理，使其粒径小于3mm，然后采用行星式球磨机球磨60～90min，使其粒径分布在0.1～0.8um之间，且比表面积大于2000m²/kg，最后在300～400℃的温度下煅烧2～3h获得。

进一步的，所述贝壳灰的制备过程如下：将贝壳在600℃～800℃下煅烧2-3h，自然冷却后采用球磨机球磨1～2h，最终过800～1000目筛，其CaO含量≥60％。

进一步的，所述熟石膏由生石膏在400～500℃煅烧，再经冷却、研磨获得，其比表面积为2500～3000cm²/g，粒径为20～40μm。

进一步的，所述复合碱激发剂为由硫酸钠和硅酸钠按照质量比(2～3)：1形成的混合物，硫酸钠和硅酸钠均为粉末状，且纯度大于98％。

进一步的，所述秸秆灰的制备方法包括：将秸秆置于200～400℃的温度下煅烧2～4h，自然冷却后采用球磨机球磨3～4h，然后过筛使得平均粒径在60-80um之间。

进一步的，所述改性高吸水性树脂由高吸水性树脂经酸改性获得，通过酸改性处理使高吸水性树脂表面嫁接了较多的亲水性基团，为后面内养护做准备。

进一步的，经研究发现，改性高吸水性树脂中亲水基团的含量会对基体前期的力学性能及后续内养护效果形成一定的影响，当亲水基团含量过低起不到好的内养护效果，而含量过高则对基体前期力学强度造成不利影响。优选地，所述改性高吸水性树脂中亲水基团的含量为10～20％，所述亲水基团包括羧基、羟基等强亲水性基团。

进一步的，所述高吸水性树脂选自纤维素树脂、羟丙基化纤维素树脂、黄原酸化纤维素树脂中的一种或多种的组合，上述改性高吸水性树脂具有吸水量大、稳定、均质等优势，在基体后期能稳定地释放水，保持后期强度能稳定地增长(物理吸附-化学吸附-水凝胶平衡三阶段吸水量逐渐递增)。

在一些较好的实施方式中，所述改性高吸水性树脂的制备方法如下：按照高吸水性树脂与浓硫酸比为1/100～1/200的比例，向高吸水性树脂加入浓硫酸，磁力搅拌30～60min，再超声震荡2～3h，获得产物A；按照高吸水性树脂与浓硝酸比为1/50～1/100的比例，向产物A中加入浓硝酸，磁力搅拌30～60min后获得产物B；将产物B置于100～120℃的油浴锅中回流2～3h，获得产物C；将产物C用去离子水充分洗涤，静置36h以上，再经真空抽滤、干燥、洗涤、80～90℃真空干燥，获得改性高吸水性树脂。

进一步的，所述聚合物乳液选自苯丙乳液和/或环氧树脂乳液，其固含量为50～60％，粘度为900～1200Pa·s。

进一步的，所述羟基化纳米氧化镁由纳米氧化镁经酸改性制得。

在一些较好的实施方式中，所述羟基化纳米氧化镁的制备方法如下：将纳米氧化镁置于浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中，其中纳米氧化镁在混合溶液中的质量比为1/50～1/100，所述浓硝酸和浓硫酸的体积比为1/5～1/6，然后充分均匀搅拌，在70～80℃下超声振荡2～4小时后静置，接着用大量去离子水进行稀释，离心分离，得到的沉淀物再采用类似的方法，直至所得溶液的pH值大于7，最后将所得的溶液在40～50℃、50～60Pa的真空环境中进行干燥，即得到羟基化的纳米氧化镁。优选地，所述羟基化纳米氧化镁的粒径为30～60nm。

进一步的，所述分散剂选自脂肪酸聚氧乙烯醚或聚羧酸盐分散剂5040。在本发明中，采用了带有羟基等亲水基团的分散剂，这类的分散剂与羟基化纳米氧化镁通过脱水缩合，实现嫁接特性，进而起到长时间分散的效果；同时分散剂利用脱水缩合将聚合物乳液和羟基化纳米氧化镁链接起来，发挥桥联作用，在基体内形成有机-无机互穿网络结构；聚合物乳液的活性基团部分可与水分子通过氢键结合，防止水分子散失，具有保水作用，也为后期基体力学强度提供保证。此外，聚合物乳液形成的膜结构可以水化产物交织在一起，对基体内部微小细孔形成阻隔和链接作用。

优选地，所述分散剂为聚羧酸盐分散剂5040，该型号的分散剂具有遇碱不发泡等特性，且能促进碱激发胶凝材料的“解聚-缩聚”反应，进一步提高基体的力学强度。

进一步的，所述减水剂为碳酸钠固体粉末。

本发明实现目的之二采用的技术方案是：提供一种基于本发明目的之一所述的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将垃圾焚烧底灰、贝壳灰、熟石膏、复合碱激发剂、改性高吸水性树脂和秸秆灰混合180～210s，得到混合料；

S2、将羟基化纳米氧化镁、分散剂和减水剂放入50～60℃的水中，在600～800W的功率下超声振荡1～2h得到混合溶液，而后将聚合物乳液放入上述混合溶液中，磁力搅拌0.5～1h得到改性聚合物乳液；

S3、将所述混合料加入所述改性聚合物乳液中，搅拌120～160s，浇筑、振捣成型，常温养护至规定龄期，即得到抑制化学收缩的碱激发胶凝材料。

在所述步骤S2中，将羟基化纳米氧化镁、分散剂、水以及聚合物乳液合并制备一种羟基化纳米氧化镁分散均匀的改性聚合物乳液。在改性聚合物乳液中，分散剂将聚合物乳液和羟基化纳米氧化镁以桥联作用联系起来，从而利用空间位阻效应和静电排斥效应确保羟基化纳米氧化镁能均质地排列在聚合物乳液周围，最终使得羟基化纳米氧化镁能稳定地分散在聚合物乳液中，最后将改性聚合物乳液与硅铝质原材料采用“固-液”一体化制备碱激发胶凝材料，简化施工工艺流程。

本发明提供的一种抑制化学收缩的碱激发胶凝材料的制备方法，省略了高温养护的工艺流程，在常温条件下养护即可具备较高的早期和后期力学强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料采用了垃圾焚烧底灰等工业废弃物材料为原料，不但可以实现废弃资源的可持续发展应用、减少对土地资源的占用量，还可以降低成本、节能减排。

(2)本发明提供的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料的制备方法，省略了前期高温养护的工艺流程，操作简单，易于推广及应用。

(3)本发明提供的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料具有明显抑制化学收缩的特性，同时该碱激发胶凝材料还具有早期及后期力学强度高、后期力学强度持续增长(不会出现倒缩现象)、凝结时间短等优势。

附图说明

图1为本发明提供的一种抑制化学收缩的碱激发胶凝材料的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明实施例1-7涉及的主要原料及其质量份数如下表1所示。

表1

上表中，垃圾焚烧底灰由垃圾焚烧底灰首先经鄂式破碎机处理，使其粒径小于3mm，然后采用行星式球磨机球磨60～90min，使其粒径分布在0.1～0.8um之间，且比表面积大于2000m²/kg，最后在300～400℃的温度下煅烧2～3h获得；贝壳灰为高钙贝壳灰，其CaO含量≥60％，Al₂O₃含量≤2.0％；熟石膏由生石膏在400～500℃煅烧，再经冷却、研磨获得，其比表面积为2500～3000cm²/g，粒径为20～40μm；复合碱激发剂为由硫酸钠和硅酸钠按照质量比(2～3)：1形成的混合物，所述硫酸钠和硅酸钠均为粉末状，且纯度大于98％；秸秆灰的制备方法包括：将稻壳置于800～900℃的温度下煅烧7～8小时，然后使用筛分法采用球磨机球磨7～8小时，使得平均粒径在100～200nm之间。苯丙乳液、环氧树脂乳液的固含量为50～60％，粘度为900～1200Pa·s；纳米氧化镁为羟基化纳米氧化镁，其粒径为30～60nm；减水剂为碳酸钠固体粉末。

其中，改性高吸水性树脂的制备方法如下：称取一定量的高吸水性树脂放入200mL单口烧瓶中，倒入15mL浓硝酸中，磁力搅拌45min，超声振荡2-3h，再加入30mL浓硫酸，磁力搅拌30min；将反应物移入100～120℃的油浴锅中回流2～3h，取出反应混合物，用大量去离子水稀释，静置36h以上，再进行真空抽滤，干燥，洗涤，80℃真空干燥，即得到改性高吸水性树脂。

其中，羟基羟基化纳米氧化镁的制备方法如下：将纳米氧化镁置于浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中，其中纳米氧化镁在混合溶液中的质量比为1/50～1/100，所述浓硝酸和浓硫酸的体积比为1/5～1/6，然后充分均匀搅拌，在70～80℃下超声振荡2～4小时后静置，接着用大量去离子水进行稀释，离心分离，得到的沉淀物再采用类似的方法，直至所得溶液的pH值大于7，最后将所得的溶液在40～50℃、50～60Pa的真空环境中进行干燥，即得到羟基化的纳米氧化镁。

实施例1

步骤1：按照表1所示各原料的重量份数称取原料，将35份垃圾焚烧底灰、13份贝壳灰、12份熟石膏、16份复合碱激发剂、1份改性纤维素树脂和5份秸秆灰混合210s，得到混合料；

步骤2：将0.3份羟基化纳米氧化镁、0.4份聚羧酸盐分散剂5040和0.3份碳酸钠放入12份温度为55℃的水中，在700W的功率下超声振荡2h得到混合溶液，而后将5份苯丙乳液放入上述混合溶液中，磁力搅拌1h得到改性聚合物乳液；

步骤3：将所述混合料加入改性聚合物乳液中，搅拌120s，浇筑、振捣成型，常温养护(20±2℃)至规定龄期，即得到抑制化学收缩的碱激发胶凝材料。

实施例2

步骤1：按照表1所示各原料的重量份数称取原料，将40份垃圾焚烧底灰、12份贝壳灰、11份熟石膏、15份复合碱激发剂、2份改性纤维素树脂和4份秸秆灰混合180s，得到混合料；

步骤2：将0.3份羟基化纳米氧化镁、0.4份聚羧酸盐分散剂5040和0.3份碳酸钠放入11份温度为50℃的水中，在600W的功率下超声振荡2h得到混合溶液，而后将4份苯丙乳液放入上述混合溶液中，磁力搅拌0.5h得到改性聚合物乳液；

步骤3：将所述混合料加入改性聚合物乳液中，搅拌160s，浇筑、振捣成型，常温养护(20±2℃)至规定龄期，即得到抑制化学收缩的碱激发胶凝材料。

实施例3

步骤1：按照表1所示各原料的重量份数称取原料，将30份垃圾焚烧底灰、14份贝壳灰、13份熟石膏、17份复合碱激发剂、3份改性黄原酸化纤维素树脂和6份秸秆灰混合180s，得到混合料；

步骤2：将0.2份羟基化纳米氧化镁、0.6份聚羧酸盐分散剂5040和0.2份碳酸钠放入10份温度为60℃的水中，在800W的功率下超声振荡1h得到混合溶液，而后将6份环氧树脂乳液放入上述混合溶液中，磁力搅拌0.8h得到改性聚合物乳液；

步骤3：将所述混合料加入改性聚合物乳液中，搅拌160s，浇筑、振捣成型，常温养护(20±2℃)至规定龄期，即得到抑制化学收缩的碱激发胶凝材料。

实施例4

步骤1：按照表1所示各原料的重量份数称取原料，将35份垃圾焚烧底灰、11份贝壳灰、12份熟石膏、18份复合碱激发剂、1份改性羟丙基化纤维素树脂和4份秸秆灰混合180s，得到混合料；

步骤2：将0.2份羟基化纳米氧化镁、0.5份脂肪酸聚氧乙烯醚和0.2份碳酸钠放入14份温度为55℃的水中，在700W的功率下超声振荡2h得到混合溶液，而后将4份苯丙乳液放入上述混合溶液中，磁力搅拌1h得到改性聚合物乳液；

步骤3：将所述混合料加入改性聚合物乳液中，搅拌140s，浇筑、振捣成型，常温养护(20±2℃)至规定龄期，即得到抑制化学收缩的碱激发胶凝材料。

实施例5

步骤1：按照表1所示各原料的重量份数称取原料，将40份垃圾焚烧底灰、10份贝壳灰、10份熟石膏、14份复合碱激发剂、1份改性纤维素树脂和6份秸秆灰混合180s，得到混合料；

步骤2：将0.4份羟基化纳米氧化镁、0.4份脂肪酸聚氧乙烯醚和0.2份碳酸钠放入12份温度为55℃的水中，在700W的功率下超声振荡2h得到混合溶液，而后将6份环氧树脂乳液放入上述混合溶液中，磁力搅拌1h得到改性聚合物乳液；

步骤3：将所述混合料加入改性聚合物乳液中，搅拌160s，浇筑、振捣成型，常温养护(20±2℃)至规定龄期，即得到抑制化学收缩的碱激发胶凝材料。

实施例6

步骤1：按照表1所示各原料的重量份数称取原料，将34份垃圾焚烧底灰、12份贝壳灰、11份熟石膏、15份复合碱激发剂、1份改性纤维素树脂和4份秸秆灰混合180s，得到混合料；

步骤2：将0.3份羟基化纳米氧化镁、0.4份脂肪酸聚氧乙烯醚和0.3份碳酸钠放入18份温度为55℃的水中，在700W的功率下超声振荡2h得到混合溶液，而后将4份苯丙乳液放入上述混合溶液中，磁力搅拌1h得到改性聚合物乳液；

步骤3：将所述混合料加入改性聚合物乳液中，搅拌120s，浇筑、振捣成型，常温养护(20±2℃)至规定龄期，即得到抑制化学收缩的碱激发胶凝材料。

实施例7

在实施例2的基础上，保持步骤S1不变，调整步骤S2中原料的加入方式：

步骤2：将0.3份羟基化纳米氧化镁、0.4份聚羧酸盐分散剂5040、0.3份碳酸钠和4份苯丙乳液放入11份温度为50℃的水中，在600W的功率下超声振荡2h得到混合溶液；

步骤3：将所述混合料加入混合溶液中，搅拌160s，浇筑、振捣成型，常温养护(20±2℃)至规定龄期，得到碱激发胶凝材料。

对比例1

采用常规制备方法及常温养护制备含有垃圾焚烧底灰的碱激发胶凝材料：

步骤1：将38份垃圾焚烧底灰、13份粉煤灰、9份粒化高炉矿渣和5份氢氧化钙混合210s，得到混合料；

步骤2：将3份固体氢氧化钠、14份硅酸钠溶液加入12份水中，搅拌100s，陈化冷却72h后得到混合溶液；

步骤3：将所述混合料加入所述混合溶液中，搅拌120s，浇筑、振捣成型，常温养护(20±2℃)至规定龄期，得到一种碱激发胶凝材料。

对比例2

采用常规制备方法及高温养护制备含有垃圾焚烧底灰的碱激发胶凝材料：

步骤1：将38份垃圾焚烧底灰、13份粉煤灰、9份粒化高炉矿渣和5份氢氧化钙混合210s，得到混合料；

步骤2：将3份固体氢氧化钠、14份硅酸钠溶液加入12份水中，搅拌100s，陈化冷却72h后得到混合溶液；

步骤3：将所述混合料加入所述混合溶液中，搅拌120s，浇筑、振捣成型，先在80℃条件下高温养护24h，然后常温养护至规定龄期，得到一种碱激发胶凝材料。

对比例3

在实施例2的基础上，将改性高吸水性树脂(改性纤维素树脂)替换成未经改性的高吸水性树脂(纤维素树脂)，其他原材料的添加顺序和数量保持不变。

对比例4

在实施例2的基础上，除去羟基化纳米氧化镁的掺入，其他原材料的添加顺序和数量保持不变。

性能测试

采用水泥混凝土/砂浆的“ASTM C1068-17”、“GB/T50081-2002”、“GB/T50082-2009”和“JCJ70-2009”标准对实施例1-7制备的用于抑制化学收缩的碱激发胶凝材料及对比例1-4制备的碱激发胶凝材料进行性能测试。测试结果如表2所示：

表2

由上表可知，

对比例1以垃圾焚烧底灰为主要原料，采用常规制备方法及常温养护工艺制备碱激发胶凝材料。对比例1制得的碱激发胶凝材料具有较高的化学收缩值，为7.6ml/g，而且3d、28d和56d的抗压强度表明该胶凝材料的力学性能偏低。

对比例2在对比例1的基础上采用了高温养护的工艺，使碱激发胶凝材料的化学收缩情况得到了一定的抑制，并使得基体的力学性能得到了一定的提升，但产物仍存在着化学收缩值高(为4.6ml/g)、力学性能够不理想的缺陷。特别是，其56d的抗压强度值要低于28d的抗压强度值，说明化学收缩值对后期力学性能带来了不利影响。此外，对比例2采用高温养护工艺还增加了能耗和成本，为施工带来不便。

对比例3的原料直接使用未经改性的高吸水性树脂，对比例4的原料不含羟基化纳米氧化镁，两者均无法有效的抑制碱激发胶凝材料的化学收缩现象，且存在力学性能偏低的缺陷。这说明，在本发明中，原料中添加一定比例的改性高吸水性树脂和羟基化纳米氧化镁对抑制基体化学收缩，提高力学强度起到了积极的作用。

实施例1-6制得的碱激发胶凝材料的化学收缩值为1.2～1.6ml/g，3d抗压强度为50～58MPa，28d抗压强度为80～92MPa，56d抗压强度为84～97MPa，不仅具有较高的早期力学强度，而且56d的抗压强度结果表明，在不借助高温蒸养工艺的前提下，基体后期力学强度仍保持增长趋势，没有出现倒缩现象。此外，实施例1-6制得的碱激发胶凝材料的终凝时间为40～50min，处于理想范围。在上述实施例中，实施例1制备的碱激发胶凝材料的综合性能最优。

实施例7调整了步骤2的制备工艺，将羟基化纳米氧化镁、分散剂、减水剂及聚合物乳液直接混合，该制备方法不能将改性纳米氧化镁均质地排列在聚合物乳液周围，容易使得纳米氧化镁自身团聚形成胶体，造成基体内部缺陷，制得的碱激发材料虽然在抑制化学收缩方面虽然较对比例1-4有所提升，但不如实施例1-6的抑制效果明显。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种抑制化学收缩的碱激发胶凝材料，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：

垃圾焚烧底灰30～40份；

贝壳灰10～16份；

熟石膏10～14份；

复合碱激发剂14～18份；

秸秆灰4～6份；

聚合物乳液4～6份；

羟基化纳米氧化镁0.2～0.3份；

改性高吸水性树脂1～3份；

分散剂0.4～0.6份；

减水剂0.2～0.3份；

水10～18份；

所述改性高吸水性树脂由高吸水性树脂经酸改性获得；

所述减水剂为碳酸钠固体粉末。

2.根据权利要求1所述的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述垃圾焚烧底灰由垃圾焚烧底灰首先经鄂式破碎机处理，使其粒径小于3mm，然后采用行星式球磨机球磨60～90min，使其粒径分布在0.1～0.8um之间、比表面积大于2000m²/kg，最后在300～400℃的温度下煅烧2～3h获得。

3.根据权利要求1所述的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述贝壳灰的制备过程如下：将贝壳在600℃～800℃下煅烧2-3h，自然冷却后采用球磨机球磨1～2h，最终过800～1000目筛，其CaO含量≥60％。

4.根据权利要求1所述的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述熟石膏由生石膏在400～500℃煅烧，再经冷却、研磨获得，其比表面积为2500～3000cm²/g，粒径为20～40μm。

5.根据权利要求1所述的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述复合碱激发剂为由硫酸钠和硅酸钠按照质量比(2～3)：1形成的混合物，硫酸钠和硅酸钠均为粉末状，且纯度大于98％。

6.根据权利要求1所述的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述秸秆灰的制备方法包括：将秸秆置于200～400℃的温度下煅烧2～4h，自然冷却后采用球磨机球磨3～4h，然后过筛使得平均粒径在60～80um之间。

7.根据权利要求1所述的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述改性高吸水性树脂中，高吸水性树脂选自纤维素树脂、羟丙基化纤维素树脂、黄原酸化纤维素树脂中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求1所述的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述聚合物乳液选自苯丙乳液和/或环氧树脂乳液，其固含量为50％～60％，粘度为900～1200Pa·s；所述羟基化纳米氧化镁由纳米氧化镁经酸改性制得，其粒径为30～60nm。

9.根据权利要求1所述的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料，其特征在于，所述分散剂选自脂肪酸聚氧乙烯醚或聚羧酸盐分散剂5040。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的抑制化学收缩的碱激发胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将垃圾焚烧底灰、贝壳灰、熟石膏、复合碱激发剂、改性高吸水性树脂和秸秆灰混合180～210s，得到混合料；

S2、将羟基化纳米氧化镁、分散剂和减水剂放入50～60℃的水中，在600～800W的功率下超声振荡1～2h得到混合溶液，而后将聚合物乳液放入上述混合溶液中，磁力搅拌0.5～1h得到改性聚合物乳液；

S3、将所述混合料加入所述改性聚合物乳液中，搅拌120～160s，浇筑、振捣成型，常温养护至规定龄期，即得到抑制化学收缩的碱激发胶凝材料。