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作者：张小龙;孙为国;王伟;王朝晖;晏茂豪;刘红强;杨军宏;
单位：宁夏公路管理中心;宁夏公路桥梁建设有限公司;长安大学建筑工程学院;
摘要：为提高工业固废资源化利用率，本研究基于Design-Expert软件中的Mixture-Optimal(Custom)Design方法，系统研究了矿渣、钢渣及脱硫石膏三元体系对全固废胶凝材料工作性能与力学性能的协同调控作用。结果表明：三元固废体系对流动性和凝结性能具有显著调控作用，当矿渣掺量50.75%（质量分数，下同）、钢渣掺量40.00%及脱硫石膏掺量9.25%时，胶砂流动度最高可达205 mm，初凝时间及终凝时间分别缩短至170与490 min，这主要归因于钢渣颗粒的骨架效应与脱硫石膏中S的促凝协同作用。当矿渣掺量不低于70%，钢渣掺量控制在30%以内，脱硫石膏掺量为4%～5%时，28 d胶砂抗压强度与抗折强度最高达到45.3和8.6 MPa，验证了“矿渣主导-钢渣协同-石膏激发”的性能增强机制。进一步开展响应面模型优化分析得出：当矿渣、钢渣和脱硫石膏掺量分别为63.6%、34.9%和1.5%时，材料综合性能达最优平衡，且各响应指标实测值与预测值误差均小于5%，验证了所建回归模型的准确性与可靠性。此外，碳排放与经济性分析显示，该优化配比全固废胶凝材料单位功能量下的全球变暖潜能值（GWP）较普通硅酸盐水泥降低约86%，并可节约材料成本约100元/t，充分体现了其在低碳建材推广及可持续发展中的应用潜力。
关键词：工业固废;;胶凝材料;;响应面法;;配合比优化;;力学性能
基金资助：宁夏回族自治区重点研发项目（2024BEG02004）
