近日,我校土木工程与建筑学院绿色建筑灾变与耐久性团队在绿色、功能型建筑材料领域取得重要进展,成功开发出一种以典型工业固废为主要原料的新型全固废地聚物。
水泥生产过程能耗高、碳排放量大,而工业固废的堆积也带来严峻环境压力。因此,工业固废的高值化转化已成为推动建筑业绿色低碳转型的关键课题。本研究以电石渣、矿渣和钢渣为原料,构建了一种无需水泥熟料的全固废胶凝体系,实现了“以废治废”和资源循环利用。研究成果表明,通过引入低活性工业固废(钢渣)可有效缓解传统地聚物的体积稳定性问题,实现可控收缩性。在保证力学性能的前提下,这种新型地聚物的另一大亮点在于其优异的电磁波吸收性能。钢渣中富含的铁相成分增强了体系的介电损耗与磁损耗能力,实现了无需外加吸收剂的功能化设计(其水化机理与电磁吸收机制如下图所示)。该新型地聚物在电磁防护、隐身工程、通信基站电磁兼容等领域具有广阔应用前景,可服务于交通设施、数据中心、文化遗产保护等多项基础设施与可持续发展项目。
该研究成果以“A novel geopolymer binder containing three typical solid wastes: Evaluation of mechanical properties, microstructure and electromagnetic wave absorption”为题发表在国际权威期刊“Construction and Building Materials”(中科院一区Top期刊,IF=8.0)。武夷学院土木工程与建筑学院李华伟为第一作者,魏木旺为通讯作者,王荣、王倩、吴子瑾和黄蕾为共同作者,武夷学院为第一单位。
以上研究得到了福建省技术创新重点攻关及产业化项目(2024XQ025),福建省自然科学基金项目(2024J01912和2023J011044)的支持。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.143231