省部共建国重室陈正教授&刘剑辉副教授在三元复合材料的配合比设计及环境影响分析方面取得进展

2024年07月11日 10:32  点击:[]

近日,省部共建国重室陈正教授&刘剑辉副教授在水泥-偏高岭土-蔗渣灰三元复合材料的配合比设计及环境影响分析方面取得进展,相关工作以"Mixture design and environmental impact analysis of cement-metakaolin-sugarcane bagasse ash ternary composite"为题,发表在《Construction and Building Materials》上。

使用补充胶凝材料(SCMs)是减少水泥行业二氧化碳排放的有效途径。基于单纯形质心设计方法,设计了水泥-偏高岭土(MK)-蔗渣灰(SCBA)三元复合材料。研究了MK和SCBA对三元复合材料力学性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、x射线衍射(XRD)、低场核磁共振(LF-NMR)对三元复合材料的水化产物和微观结构进行了分析。同时,采用生命周期评价(LCA)方法定量分析了三元复合体系的环境影响和经济成本。基于单纯形质心设计方法,采用多性能指标对三元复合材料的配合比进行优化,得出水泥:MK: SCBA的配合比为75%:20%:5%(重量比),协同效果最佳。本研究的发现可以提供一种兼顾性能和环境因素的设计方法,同时也为水泥基材料中SCBA的应用提供了理论基础。

三元复合材料的反应机理 (a) 水泥-MK (b) 水泥-SCBA (c) 水泥-MK-SCBA

三元复合材料配比优化图

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