全固废胶凝体系配比优化及局部变形特性研究

作者：李丁一 周逸群    单位：中煤科工开采研究院有限公司

关键词：电石渣；磷石膏；中心复合设计；应变场演化；受压损伤

摘  要：工业固废高效资源化是建材领域实现碳中和目标的核心挑战。本文通过面中心复合设计构建电石渣与磷石膏协同激发矿渣的全固废胶凝体系，结合数字图像相关法（DIC）实时监测应变场演化，并基于能量参数定量表征受压损伤机制。结果表明，电石渣与磷石膏存在协同作用，且电石渣作用更明显。电石渣掺量为1.2%，磷石膏掺量为20% 时，弹性应变能占比最高，为78.79%。但是电石渣和磷石膏过量掺入会导致耗散能显著升高，引发脆性失效。DIC分析表明，峰值后剪切应变带主导破坏模式，能量演化呈现“输入-积累-耗散-释放”四阶段特征。本研究揭示了固废基胶凝材料能量分配与局部变形的内在关联，为工业固废基胶凝材料设计提供了理论依据。