钢渣基固废胶凝材料组成的单纯形重心设计-《内蒙古公路与运输》

文章信息/Info

作者:: 李宁1; 2 ; 李冬娜1 ; 伏茂意1 ; 武旭1; 2 ; 张斌林1; 1.兰州交通大学甘肃省交通土建材料研发与应用行业技术中心，甘肃兰州 730070； 2.甘肃省公路交通建设集团有限公司，甘肃兰州 730030

摘要:: 为提高钢渣资源化利用率并优化固废胶凝材料性能，文章采用单纯形重心设计理论，以钢渣粉、粉煤灰、矿粉及脱硫石膏为原料，系统探究多元固废胶凝材料的配比组成及其力学性能；通过三组分单纯形重心设计方法，构建7种配比方案，分析7 d和56 d龄期下胶砂的抗压强度、抗折强度及脆性系数；利用Design-Expert软件建立钢渣基固废胶砂强度预测模型，并通过优化求解确定最佳配比。结果表明：粉煤灰-矿粉体系的7 d抗压强度显著高于钢渣粉-粉煤灰体系；多元固废胶砂的56 d抗压强度主要由矿粉贡献，抗折强度增长慢，主要受钢渣粉-矿粉协同作用影响；通过优选胶凝材料组成方案，推荐钢渣粉∶粉煤灰∶矿粉∶脱硫石膏的质量比为14.5∶62∶20∶3.5，其56 d抗压强度预测值与实测值相对误差仅为 2.9%，相关系数R2 =0.875；基于单纯形重心理论提出的强度预测模型具有高精度和稳定性。因此，基于单纯形重心理论的钢渣基固废胶凝材料可以实现资源节约、环境保护与性能优化。