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我院李黎副教授、李宗利教授团队在固体废弃物资源化制备建筑材料研究方面取得新进展，研究成果以题为“Rheological and viscoelastic characterizations of fly ash/slag/silica fume-based geopolymer”的研究论文形式在《Journal of Cleaner Production》杂志上发表，我院在职博士后李黎副教授为第一作者，李宗利教授为通讯作者。
地质聚合物是采用化学激发剂与偏高岭土等无机硅铝酸盐天然矿物或粉煤灰、矿渣、赤泥、钢渣等固体废弃物经聚合反应得到的无定型态硅铝网状结构无机聚合物。地聚物生产的碳排放和能耗，分别为传统水泥的1/15~1/10和1/6～1/4，能大规模消纳固体废弃物，环保、节能优势突出，是低碳环保的硅酸盐水泥替代品。然而，对于用作灌浆材料而言，地聚物材料流变性和黏弹性行为的研究较为匮乏。因此，该文研究了不同掺量粉煤灰、矿渣和硅灰的地质聚合物灌浆材料的流变特性和粘弹性特性。研究发现: 粉煤灰地聚物净浆的屈服应力、塑性黏度和滞回环面积随矿渣掺量的增加而提高。屈服应力随硅灰掺量的增加先降低后提高，塑性黏度和滞回环面积随硅灰的加入明显降低。振荡剪切作用下应变扫描试验中，掺加硅灰后粉煤灰-矿渣地聚物浆体大多表现出黏弹性液体行为。频率扫描试验中，从60rad/s降至0.1rad/s，储能模量逐渐降低，意味着剪切变稀，硅灰显著弱化了剪切变稀行为，使存储模量曲线趋于水平。损耗模量在100 rad/s降至0.1rad/s的过程中均呈线性下降趋势，硅灰的加入则显著降低了损耗模量的下降速度。结果表明，采用固体废弃物制备的地聚物是替代硅酸盐水泥制备灌浆材料的合适材料，不同的粉煤灰、矿渣和硅灰的组合可用于调控地聚物灌浆材料的流动性。
针对固体废弃物资源化制备建筑材料研究方向，该团队李黎副教授还在《Construction and Building Materials》、《复合材料学报》等国内外知名期刊发表相关学术论文3篇。
该研究成果进一步揭示了不同矿物掺合料对地聚物灌浆材料流变和黏弹性行为的影响机制，为大宗固废资源化制备建筑材料提供更为可靠的理论支撑，为建筑行业促进“双碳”目标实现提供帮助。研究得到国家自然科学基金、陕西省自然科学基础研究计划项目、中央高校科研业务专项经费等的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.131629