推动建筑固废的资源化处理,既符合我国碳达峰碳中和的目标导向,也对促进建筑业绿色低碳转型具有重要的学术价值。在废弃混凝土的回收利用过程中,会生成粒径细小的再生微粉,其占建筑垃圾总量的5%至15%。然而,当前再生骨料生产过程中往往忽视这部分微粉的回收,不仅导致资源利用率降低,还可能引发粉尘污染问题。研究发现,再生微粉富含SiO₂、Al₂O₃及未完全水化的水泥颗粒,具备火山灰反应潜力,可作为替代性胶凝材料应用于建材领域。因此,如何高效回收并利用这类微粉,已成为建筑废弃物全生命周期管理的重要研究课题。
为提升废弃混凝土利用效率,我校土木工程与建筑学院魏木旺博士团队创新性地提出热力活化与超细粉磨协同再生细粉(RFP)活化的高效方法,解决再生细粉活化效率低、回收利用率差及影响机理不明确等问题。团队系统研究了再生细粉(RFP)、超细再生细粉(URFP)及热活化超细再生细粉(TAURFP)对再生细粉-水泥基砂浆性能的影响规律。研究表明:URFP可改善砂浆力学性能,而TAURFP较URFP具有更显著的增强效果;当TAURFP替代率为45%时,再生细粉-水泥基砂浆28天抗压强度达43.1 MPa,达到基准水泥组抗压强度的96.5%。URFP和TAURFP能加速材料溶解与水化进程,促进更多水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和致密水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶形成,细化孔隙结构并优化孔径分布。TAURFP主要发挥填充效应与成核效应,其粗糙表面和高吸水特性加速了水化反应,促使更多孔隙转化为无害孔与少害孔,因此在提升材料力学性能与微观结构方面均优于URFP和RFP。
该研究成果以“Mechanical properties and microstructures of thermally activated ultrafine recycled fine powder cementitious materials”为题发表在国际权威期刊《Construction and Building Materials》(中国科学院一区Top期刊,IF=7.4)。魏木旺为第一作者,福建农林大学联培研究生陈柳屹与我校土木工程与建筑学院雷能忠、李华伟、黄蕾为共同作者,多宝体育为第一单位。
以上研究得到了福建省自然科学基金项目,福建省住房城乡建设厅科技研发开发项目,南平市科技项目资源化学产业科技创新联合资助项的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.141195