建筑材料学报

作者：高益凡，韩瑞凯，李召峰，张健

单位：1.山东大学 岩土与地下工程研究院，山东 济南 250061;2.山东大学 齐鲁交通学院，山东 济南 250003;3.隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室，山东 济南 250002;4.山东省固体废弃物资源化技术创新中心，山东 济南 250061;5.山东大学 土建与水利学院，山东 济南 250061

关键词：水泥熟料;晶体结构;离子取代;密度泛函理论;差分电荷密度

基金：山东省重点研发计划（重大科技创新工程）项目（2023ZLGX01）；“十四五”国家重点研发计划项目（2022YFB2601900）；山东省重点研发计划（重大科技创新工程）项目（2021CXGC010301）；山东省竞争性创新平台项目（2023CXPT080）；国家自然科学基金资助项目（52309136）

采用电石渣、赤泥和硅灰等工业固废制备了固废基硅酸盐水泥熟料（SWCC），研究了Na⁺在主要熟料相中的掺杂机理。结果表明：SWCC的主要矿物相由68.3%的硅酸二钙（β-C₂S）、21.0%的铁铝酸四钙（C₄AF）、6.6%的铝酸三钙（C₃A）及少量硅酸三钙（C₃S）组成，该水泥熟料添加8%脱硫石膏后， 28 d抗压强度为16.7 MPa；Na⁺容易被熟料中的含铁矿物相固溶，且倾向于取代Ca²⁺，但难固溶于C₂S，尤其难以取代C₂S的Si⁴⁺；除了Si原子，Na原子与宿主原子（Al、Fe、Ca）形成相同的配位数，仅引起局部结构畸变，这种畸变体现在局部键合结构中，而不是整体晶体变形中。

来源：2025年第6期

《建筑材料学报》期刊编辑部

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