磷石膏-低碱度硫铝酸盐水泥胶凝材料在植生混凝土中的应用研究
Application research of phosphogypsum-low alkalinity sulfoaluminate cementitious material system in planting concrete
关键词：
植生混凝土；改性磷石膏（WHPG）；低碱度硫铝酸盐水泥（LSAC）；抗压强度；抗氯离子渗透性能；抗冻性能；干燥收缩性能；微观结构
Key words：
Planting concrete; Modified phosphogypsum(WHPG); Low alkalinity sulfoaluminate cement (LSAC); Compressive strength; Chloride ion penetration resistance; Frost resistance; Drying shrinkage; Microstructure
刊期：
2025年第11期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.11.093.06
文章编号：
基金项目：
中国建材集团攻关专项资助项目（2021HX0708）。
作者：
阳 黎1，2，朱立胜1，2，张水建1，2，王 宁1，2，*，夏艳晴1，2，钟 文1，2，种 娜1，2
单位：
1.嘉华特种水泥股份有限公司，四川 乐山 614003；2.中国建材集团有限公司，北京 100036
摘要
摘 要：研究了改性磷石膏（WHPG）等质量取代30%低碱度硫铝酸盐水泥（LSAC）对混凝土抗压强度、抗冻性能、抗氯离子渗透性能和干燥收缩性能的影响，同时探究了WHPG-LSAC复合胶凝材料用于制备植生混凝土的可行性，并与P·O 42.5R级水泥混凝土进行了对比。结果表明：用30%的WHPG等质量取代LSAC提高了混凝土的抗压强度、抗氯离子渗透性能和干燥收缩性能，降低了抗冻性能；WHPG-LSAC复合胶凝材料混凝土的各项性能优于P·O 42.5R级水泥混凝土；相较于P·O 42.5R级水泥植生混凝土，LSAC-WHPG复合胶凝材料植生混凝土的综合性能相对更好，且基于其种植的植物呈现出更粗壮的生长态势，发芽率也相对略高。
Abstract: The effect of the replacement of low alkalinity sulphoaluminate cement(LSAC) with 30% modified phosphogypsum(WHPG) on the compressive strength, frost resistance, chloride ion penetration resistance, and drying shrinkage of concrete was investigated. Additionally, the feasibility of WHPG-LSAC composite cementitious materials for preparing planting concrete was explored, and compared with concrete with P·O 42.5R grade cement. The results indicate that the replacement of LSAC with 30% WHPG by equal mass improves the compressive strength, chloride ion penetration resistance, and drying shrinkage of concrete, while reducing frost resistance. The performance of concrete made with the WHPG-LSAC composite cementitious material is superior to that of concrete with P·O 42.5R grade cement in all aspects. Compared to planting concrete with P·O 42.5R grade cement, the planting concrete with LSAC-WHPG composite cementitious material exhibits superior comprehensive performance, and the plants cultivated in it show more robust growth patterns and slightly higher germination rates.
结论
（1）用30%的WHPG等质量取代LSAC提高了混凝土试件的抗压强度、抗氯离子渗透性能和干燥收缩性能，降低了抗冻性能，但其各项性能仍优于P·O 42.5R级水泥混凝土试件。
（2）3 d、28 d时，相较于P·O 42.5R级水泥净浆试件，LSAC净浆试件中的无害孔、少害孔占比较高，有害孔、多害孔占比较低，基体密实度较高；用30%的WHPG等质量取代LSAC进一步细化了净浆试件孔径，提高了基体密实度。
（3）LSAC-WHPG复合胶凝材料植生混凝土试件的通气孔隙率、容重与P·O 42.5R级水泥植生混凝土试件持平，但其28 d无侧限抗压强度更高，pH值更低，综合性能相对更好；基于LSAC-WHPG复合胶凝材料植生混凝土种植的植物呈现出更粗壮的生长态势，且发芽率也略高。
（4）本试验制备的植生混凝土主要用于岩质边坡修复，而岩质边坡普遍存在养分供给不足的问题。值得注意的是，磷元素可有效提升植物的光合效率，促进其生长。此外，在此特定工程应用场景下，较高的磷含量所引发的环境风险相对可控，具有一定的生态安全性。
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引用本文
阳黎,朱立胜,张水建,等.磷石膏-低碱度硫铝酸盐水泥胶凝材料在植生混凝土中的应用研究[J].混凝土与水泥制品,2025(11):93-98.
YANG L,ZHU L S,ZHANG S J,et al.Application research of phosphogypsum-low alkalinity sulfoaluminate cementitious material system in planting concrete[J].China Concrete and Cement Products,2025(11):93-98.
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