固废基泡沫混凝土的研究现状及性能优化研究进展
Research status and performance optimization progress of solid waste-based foamed concrete
关键词：
Research status and performance optimization progress of solid waste-based foamed concrete
Key words：
Solid waste-based foamed concrete; Red mud; Tailing; Slag powder; Fly ash; Stability; Drying shrinkage; Performance optimization
刊期：
2025年第9期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.09.097.04
文章编号：
基金项目：
德州市研发计划项目（DZSKJ202433）。
作者：
胡忠帅，杨 勇，王永康，吕玉婷，郑少媛，李 燕，赵欣荣，孙金萍*
单位：
山东华宇工学院，山东 德州 253000
摘要
摘 要：介绍了固废基泡沫混凝土的胶凝材料种类，综述了矿渣粉、粉煤灰、拜耳法赤泥、金属尾矿渣对泡沫混凝土性能的影响，介绍了固废基泡沫混凝土稳定性、干燥收缩性能的优化方法，指出了当前研究存在的不足，并展望了未来研究的发展方向。
Abstract: The cementitious materials types of solid waste-based foamed concrete are introduced, and the effects of slag powder, fly ash, bayer process red mud, and metal tailings on the performance of foamed concrete are comprehensively reviewed. The optimization methods for the stability and drying shrinkage of solid waste-based foamed concrete are systematically presented. Shortcomings in current research are pointed, and future research directions are envisioned.
结论
（1）当前，矿渣粉已实现由工业固废向高价值资源的转型，其市场价格呈现持续攀升态势。在碱激发泡沫混凝土体系中，矿渣粉仍占据主要地位。鉴于此，后续研究可在维持碱激发泡沫混凝土关键性能指标的前提下，弱化矿渣粉的主体作用，采用成本效益更高的替代胶凝材料进行制备，以推动该领域的可持续发展。
（2）粉煤灰在改善泡沫混凝土干燥收缩性能及提升流动度方面展现出显著优势，其中，流动度的提升主要归因于粉煤灰的形态效应对基体流动性的优化作用。值得注意的是，基体流动度的增强通常伴随着屈服应力的降低，这会对泡沫混凝土的前期气泡稳定性构成潜在威胁。尽管通过添加促凝剂、稳泡剂等外加剂可有效缓解这一问题，但此类措施可能引发其他性能劣化风险，且会增加生产成本。因此，开发不受基体屈服应力制约的新型泡沫体系具有重要意义。
（3）鉴于拜耳法赤泥具有年产生量庞大且产区与矿坑区邻近的特点，其在填充领域的应用应遵循因地制宜、就地取材的原则。用拜耳法赤泥制备的泡沫混凝土抗压强度通常较低，在应用于矿坑回填时，需通过提高泡沫混凝土的密度等级来满足力学性能要求，这不仅能确保结构安全性，还可显著提升拜耳法赤泥的综合利用率，实现环境效益与经济效益的双重提升。
（4）当金属尾矿渣用作混凝土矿物掺合料时，其过量取代胶凝材料会削弱基体对泡沫结构的约束能力，降低硬化后泡沫混凝土的孔隙结构完整性，最终导致抗压强度下降。因此，实际工程应用中，应严格控制金属尾矿渣的掺量，以平衡材料性能与资源利用效率。
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引用本文
胡忠帅,杨勇,王永康,等.固废基泡沫混凝土的研究现状及性能优化研究进展[J].混凝土与水泥制品,2025(9):97-100.
HU Z S,YANG Y,WANG Y K,et al.Research status and performance optimization progress of solid waste-based foamed concrete[J].China Concrete and Cement Products,2025(9):97-100.
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