日前，昆明理工大學馬琨、趙志曼教授團隊在云南低品位硅藻土綠色、高效利用方面取得重要進展，該研究成果以《Strength formation mechanism and microstructural evolution of low-grade diatomite-based cementitious materials》為題，發表在Elsevier旗下面向綠色建材領域的中國科學院1區著名學術期刊Construction and Building Materials上。昆明理工大學為該論文唯一作者單位，昆明理工大學馬琨教授為論文通訊作者，昆明理工大學博士研究生廖仕雄為第一作者。該研究得到了國家自然科學基金、云南省重大科技專項等項目資助。
云南硅藻土資源豐富，產量約為6000萬噸，90%硅藻土SiO2含量在50-70%之間，屬于低品位硅藻土。低品位硅藻土需要進行成本高、能耗大的深加工技術，才可用于助濾劑、吸附劑、功能填料等產品。因此，急需探究不采用深加工技術方式，又可以大量利用低品位硅藻土的新途徑。
該研究通過利用低品位硅藻土主要成分SiO2、Al2O3，添加富含CaO、CaSO4·2H2O成分材料，創造堿性環境構造新型無熟料低品位硅藻土膠凝材料體系。同時采用試驗和測試手段相結合方法，揭示了無熟料低品位硅藻土膠凝材料體系強度形成機理和微結構演變，得出控制體系Ca/Si比在1.8-4.9之間，Al/S比在0.59-1.23之間，有助于激發C-S-H凝膠、鈣礬石產物形成，填充孔隙建立強度。
該研究對于開發新型無熟料膠凝材料體系逐步替代碳排放量高、能耗大水泥熟料體系用于功能性復合材料及低品位硅藻土的綠色、高效利用，具有重要的理論意義和實踐價值。下一步，馬琨、趙志曼教授團隊將利用低品位硅藻土膠凝材料體系耦合相變材料與省內難處理磷石膏開發新型儲能材料，聯合相關企業開展產業化研究，項目研究可為低品位、難處理礦產資源在儲能材料領域工程化利用提供重大支撐。
馬琨、趙志曼教授團隊長期從事固體廢棄資源化利用、儲能復合材料設計及鋼筋混凝土材料無損檢測新技術研究工作，近年來已在Construction and Building Materials、Case Studies in Construction Materials、Computational Intelligence and Neuroscience、Materials、Journal of Healthcare Engineering、Scientific Programming等國內外權威學術期刊上發表了一系列高水平論文，得到了國內外學者的引用和高度評價。相關研究成果得到了國家自然科學基金項目、云南省重大科技專項等項目的支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136588.
