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作者：张林晓涵;王琰帅;彭容新;董必钦;
单位：深圳大学广东省滨海土木工程耐久性重点实验室;深圳大学深圳市低碳建筑材料与技术重点实验室;
摘要：针对天然骨料(NA)资源短缺与固废累积带来的可持续发展挑战，本研究基于磷石膏(PG)-石灰石粉(LP)-七铝酸十二钙(C_(12)A_7)协同体系，通过热重分析、扫描电子显微镜-能谱、纳米压痕等测试手段，提出了高炉矿渣(GGBS)改性固废基碳铝酸盐人造骨料的设计方法。结果表明，该骨料的主要水化产物为钙矾石(AFt)、单碳型碳铝酸钙(Mc)、氢氧化铝(AH_3)和水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶。GGBS的引入提高了LP中碳酸钙的反应程度，增加了C-A-S-H凝胶的生成量，提高了骨料强度。当骨料中掺入15%(质量分数)的GGBS(SL-C)时，人造骨料混凝土的28 d抗压强度为51.68 MPa,达到天然骨料混凝土(NAC)抗压强度(71.87 MPa)的71.9%。微观力学与化学成分分析进一步表明界面过渡区(ITZ)存在显著的化学组分富集效应。SL-C样品ITZ中Ca与Si元素富集促进了水化硅酸钙(C-S-H)凝胶的生成，适中的Si/Al摩尔比(1.0～3.0)有利于形成致密的水化硅铝酸钠(N-A-S-H)凝胶，保证了AFt和单硫铝酸盐(AFm)的生成，增强了ITZ的力学性能。
关键词：高炉矿渣;;碳铝酸盐;;人造骨料;;界面过渡区;;纳米压痕
基金资助：广东省自然科学基金粤港科技合作项目(2023A0505010020)
