近日，我校水利建筑工程学院夏多田教授课题组关于“沙漠砂-高钙粉煤灰基碱激发材料性能的研究”取得重要研究进展，成果以“Desert sand-high calcium fly ash-based alkali-activated mortar: Flowability, mechanical properties, and microscopic analysis”在建筑材料领域国际知名期刊《Construction and Building Materials》上接收发表（中科院1区TOP，IF=7.4）。
目前，传统波特兰水泥（Ordinary Portland Cement, OPC）的大量使用，使得建筑CO2排放量不断上升。碱激发材料（Alkali-activated materials, AAMs）是由铝硅酸盐材料（高岭土、粉煤灰、矿渣等）在碱性环境下反应生成的无机非金属材料，是一种极具发展潜力的绿色、低碳胶凝材料，被认为是OPC的替代品。此外，河砂的过度开采破坏了生态平衡，寻找新的砂源已然成为全球面临的难题。新疆地区具有丰富的沙漠砂资源和粉煤灰资源，如果可以实现大规模化利用，将有助于新疆绿色、低碳建筑材料的发展。因此，本研究开展了碱掺量、硅酸钠模数以及矿粉含量等因素的试验，旨在研究不同因素下沙漠砂-高钙粉煤灰基碱激发砂浆的反应机理，为沙漠砂和高钙粉煤灰的工程应用提供一定的理论依据和参考价值。结果表明：(1) 过高或过低的碱掺量和硅酸钠模数会导致浆体较差的性能。(2) 浆体的抗压强度随矿粉含量的增加而提升，但在矿粉含量为40%时提升速率明显降低。(3) 当碱掺量为6%、硅酸钠模数为1.3以及矿粉含量为40%时，浆体表现出优良的流动度、抗压强度以及抗折强度。(4) 进一步通过微观手段发现，随着更多高钙粉煤灰的溶解，铁离子会参与碱活化反应，并络合钙硅铝等离子，生成了一种米粒状的富铁凝胶，改善材料的宏观性能。沙漠砂-高钙粉煤灰基碱激发砂浆有望成为一种潜在的新型绿色、低碳建筑材料。
本文第一作者为水利建筑工程学院夏多田教授，通讯作者为水利建筑工程学院程建军教授，石河子大学水利建筑工程学院为第一完成单位及通讯单位。近年来，该课题组致力于新型砌体结构以及绿色、低碳建筑材料的研究，研究成果相继发表在TOP期刊Construction and Building Materials、卓越期刊《铁道科学与工程学报》以及中文核心期刊《应用力学学报》、《建筑结构》、《震灾防御技术》等，相关研究得到了国家自然科学基金项目的资助。
（通讯员：李迪 夏多田 郜建锐 巩芮君）
