现代化工

现代化工 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (S2) : 198-205. DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2025.S2.036

科研与开发

脱硫灰和赤泥对碱激发循环流化床灰体系调控的差异性分析

冯肖阳 ¹ ,
李晓姣 ¹^,²^,^* ,
陈传龙 ¹ ,
袁进 ¹^,²

作者信息 +

Analysis on differences in regulating alkali-activated circulating fluidized bed fly ash system by desulfurization ash and red mud

FENG Xiao-yang ¹ ,
LI Xiao-jiao ¹^,²^,^* ,
CHEN Chuan-long ¹ ,
YUAN Jin ¹^,²

Author information +

文章历史 +

Received		Published
2025-04-07		2025-09-30
Issue Date	Revised Date
2025-10-29	2025-04-07

PDF (10156K)

摘要

以循环流化床灰(CFB-FA)、脱硫灰(SDA)和赤泥(RM)作为硅铝质固废、硫酸盐固废和碱性固废,研究了SDA和RM对碱激发CFB-FA体系调控的差异性,主要涉及凝结时间和抗压强度的影响。结果表明:碱激发CFB-FA体系最佳Na/Al和Si/Al配比分别为1.0和4.8,对应初终凝时间分别是80 min和300 min,28 d抗压强度为17.4 MPa。总体来看,SDA使碱激发CFB-FA体系促凝,RM则缓凝;掺SDA和RM均加速了Ⅰ型C-S-H和文石的生成,而掺SDA实验会更明显。掺SDA和RM后,由于Ⅰ型C-S-H和文石的出现与消亡和强度息息相关,印证了实验前期强度发展而后期强度倒缩的现象。均出现了硅酸三钙,没有出现钠长石。随SDA掺量增加,硅酸三钙和碳酸钙含量减小,C-S-H凝胶含量增加,随RM掺量增加,硅酸三钙和碳酸钙含量无明显变化,但C-S-H凝胶含量减少。

Abstract

Circulating fluidized bed fly ash (CFB-FA),desulfurization ash (SDA),and red mud (RM) are used as siliceous-aluminous solid waste,sulfate solid waste,and alkaline solid waste,respectively,the differences in regulating alkali-activated CFB-FA system by SDA and RM are studied,mainly focusing on the impact on setting time and compressive strength.Study results show that the optimal Na/Al and Si/Al ratios for the alkali-activated CFB-FA system are 1.0 and 4.8,respectively,presenting an initial time of 80 min,a final setting time of 300 min,and a 28-day compressive strength of 17.4 MPa.Generally,SDA promotes the setting of the alkali-activated CFB-FA system,while RM retards it.Both SDA and RM accelerates the formation of type I C-S-H and aragonite,but the effect is more pronounced in SDA experiment.The appearance and disappearance of type I C-S-H and aragonite are closely related to the strength after doping with SDA or RM,which confirms the phenomenon of strength development in the early stage and strength reduction in the later stage.Tricalcium silicate is observed in both cases,but no sodium feldspar is found.With the increasing SDA dosage,the contents of tricalcium silicate and calcium carbonate decrease,while the content of C-S-H gel increases.With the increase of RM dosage,the contents of tricalcium silicate and calcium carbonate remain unchanged,but the content of C-S-H gel decreases.

Graphical abstract

关键词

循环流化床灰 / 调控 / 微观结构 / 碱激发材料 / 拜耳法赤泥 / 脱硫灰

Key words

circulating fluidized bed fly ash / regulation / microstructure / alkali-activated material / Bayer method red mud / desulfurization ash

Author summay

冯肖阳(1999-),男,硕士生,研究方向为固废资源化利用,f970026636@163.com

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冯肖阳,李晓姣,陈传龙,袁进. 脱硫灰和赤泥对碱激发循环流化床灰体系调控的差异性分析[J]. 现代化工, 2025, 45(S2): 198-205 DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2025.S2.036

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在全球生态环境日益严峻的大环境下,如何减少碳排放已成为一个全球性的问题^[1]。根据相关数据,2024年全球排放412亿t CO₂,比2023年增加了0.8%^[2]。水泥是影响碳排放的重要因素。据统计,每生产1 t水泥,将向外部环境排放约1 t二氧化碳^[3-4]。工业固废的资源化利用成为替代传统水泥的关键途径,因此迫切需要开发和探索新的建筑材料,作为现有水泥的补充或替代品,以减少二氧化碳排放^[5]。我国工业固体废弃物的未利用率已达40%以上,尚未实现高效回收和综合利用,制备固废基胶凝材料是其资源化的重要途径之一。

目前碱激发材料由于凝结时间短、强度高等优点对于固废资源化利用至关重要,碱激发材料因高碱含量时凝结硬化过快、收缩大等一系列问题制约了其在工程中的广泛应用^[6]。因此国内外许多学者探究不同因素对碱激发胶凝材料的调控研究,本文主要探究固废对碱激发胶凝材料的调控作用。倪振坤等^[7]探索脱硫石膏对碱激发胶凝材料的作用机理。结果表明:掺入脱硫石膏延长碱激发胶凝材料的初终凝时间、强度、水化速率和累积放热量均降低。由于存在较疏松的微观结构,导致材料强度降低。Sun等^[8]探究高炉矿渣(GBFS)含量对碱激发钢渣胶凝材料的影响。干燥收缩随GBFS含量的增加而降低,结晶产物的类型不受GBFS含量变化的影响,Ca(OH)₂仍是主要的结晶产物,更高的GBFS含量有助于细化孔隙结构,促进了凝胶产物更加致密。Zhang等^[9]探究再生碳纤维(rCF)对碱活化粒化高炉矿渣(GBFS)胶凝材料力学性能及环境影响,发现增加rCF的用量可以降低砂浆的流动性,rCF显著增强了抗弯强度和早期抗压强度,7 d抗压强度增加了29.47%。Zhu等^[10]探究电石渣掺量对地聚合物填充胶凝材料可加工性和力学性能的影响,随着电石渣掺量的增加,早期强度有所改善,凝结时间和流动性降低。但当电石渣掺量超过5%时,会降低后期强度。电石渣的掺入加速了聚合反应,并形成了额外的C-A-S-H和N-A-S-H凝胶。电石渣的掺入显著降低了材料的孔隙率。现有研究大多为单一固废对碱激发材料的调控影响,此文将对比SDA与RM的碱激发材料对调控作用的差异性分析。

循环流化床灰(CFB-FA)是煤炭、中煤、煤泥等燃料在循环流化床锅炉850~900℃燃烧后产生的固体废物,是典型的硅铝质固废^[11]。脱硫灰(SDA)是以Ca(OH)₂为脱硫剂,在焦炉烟气脱硫过程中产生的固体废物,属于硫酸盐固废^[12]。赤泥(RM)是湿法制取氧化铝生产过程中排放的强碱性固废^[13-14]。由于碱激发胶凝材料性能有限性及不可控等问题,此文在碱激发体系的基础上,探究SDA和RM分别作为硫酸盐和碱性固废对于碱激发硅铝质固废 CFB-FA的调控作用。通过合理选择和搭配固废,可以有效改善碱激发材料的性能,拓展其在工程中的应用范围。

1 材料与试剂

1.1 材料

实验材料及相关化学组分见表1。

1.2 仪器及试剂

实验试剂及设备分别见表2和表3。

2 实验方法

2.1 碱激发剂的配制

将NaOH与Na₂SiO₃按不同的比例调整碱激发胶凝材料体系的Na₂O/Al₂O₃(Na/Al)和SiO₂/Al₂O₃(Si/Al)摩尔比,溶于水后持续搅拌至溶液澄清,于室温下密封保存陈化约24 h。

2.2 碱激发胶凝材料的制备

将样品按比例混合后放入搅拌锅混合搅拌均匀,加入碱激发剂,然后加入自来水,再次搅拌均匀。搅拌结束后将净浆倒入圆锥标准试模测试凝结时间,另一部分倒入圆柱形模具中,圆柱形模具放至振动台上振动至不再有气泡冒出,保持试样平整,然后放入温度为(20±2)℃、相对湿度≥90%的标准养护箱中养护,养护1 d后拆模继续养护,检测样品1、3、7 d和28 d的抗压强度。将测完抗压强度后的样品用无水乙醇浸泡,终止水化。后续将无水乙醇中浸泡的样品碎片在真空干燥箱中用45℃烘干24 h进行表征分析。

2.3 碱激发胶凝材料的表征分析

凝结时间参照标准GB/T 1346—2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》;抗压强度测试方法参照标准GB/T 17671—2021《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》,利用电脑全自动水泥抗折抗压试验机测试,加载速度为500 N/s;X射线衍射测试(XRD)工作参数为工作电压40 kV,工作管电流200 mA,Cu靶,角度范围5~70°(2θ),扫描速率为4°/min,步长为0.01°;傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)扫描范围为400~4 000 cm^-1,分辨率为 4 cm^-1;扫描电子显微镜分析(SEM)加速电压为 10 kV,放大倍数为1 000~5 000倍。

2.4 终止水化

测试完抗压强度后的样品装入密封袋,加入无水乙醇浸没,防止水化反应的持续进行,后续在表征之前需将样品置于真空干燥箱中,45℃烘干24 h。

3 结果与分析

3.1 实验方案

实验方案见表4,实验设计分为两组:固定Na/Al比探究Si/Al影响(C1~C5),固定Si/Al比优化Na/Al(C6~C9),C10为通过C1~C9优化得到的最佳Na/Al和Si/Al配比的样品,记作DZ组,在此基础上引入SDA和RM进行掺量梯度分析(S-C1~S-C4,R-C1~R-C4)。通过预实验部分,为了保证体系和易性,固定水灰比为0.64。

3.2 凝结时间分析

图1为各实验凝结时间,碱激发CFB-FA体系表示实验C1~C10,S-C体系表示实验S-C1~S-C4,R-C体系表示实验R-C1~R-C4,其中DZ表示第C10组样品。按照强度发展来讲,碱激发CFB-FA体系下,最佳Na/Al和Si/Al配比(即C10组)分别为1.0和4.8,其对应初终凝时间分别为80 min和300 min。S-C2和S-C3组初凝时间分别缩短17.5%和40.0%,终凝时间分别缩短82.5%和70.0%。掺4% SDA的S-C1组初凝时间延长,这是由于掺加的SDA存在CaSO₄,其对碱激发胶凝材料的地质聚合反应有一定阻碍作用^[15]。掺SDA的量越多,初终凝时间均有缩短趋势,这是由于SDA原料存在Ca(OH)₂和CaSO₄,水解产生大量Ca²⁺和$\mathrm{SO}_{4}^{2-}$及OH^-,促进C/N-A-S-H凝胶和C-S-H凝胶的形成,迅速使材料硬化。相比于DZ组,R-C1、R-C2、R-C3和R-C4初凝时间分别延长162.5%、262.5%、350%和400%,终凝时间分别延长80%、100%、120%和140%。RM虽然存在大量硅铝组分,但是其组分大多为惰性组分,很难被碱激发出来^[16]。经过SEM分析,随着RM掺量增多,前期形貌变化的趋势是由致密变疏松多孔,是由于RM中未反应颗粒增加了水化产物结合间距,导致凝结时间延长^[17]。

3.3 抗压强度分析

图2为各实验抗压强度。碱激发CFB-FA的28 d最佳抗压强度(第C10组)为17.4 MPa。相比于DZ组,掺量大于12%时第S-C4组破裂,7 d时掺4%和8%的SDA强度分别提升了123.88%、65.67%,其他情况则均为降低状态。随着SDA的掺入增多,前期强先急速上升,后期逐渐降低,是因为SDA的掺入使材料迅速形成大量C-S-H凝胶;且由于Ca²⁺和$\mathrm{SO}_{4}^{2-}$的增加,加速了Ⅰ型C-S-H和文石的形成。C-S-H拥有不同的形态,此文中针状称Ⅰ型C-S-H,网状称C-S-H,文石则呈现柱状针状斜方晶体。通过FT-IR和SEM分析,发现SDA的掺入量与C-S-H凝胶的量呈正比关系,出现了 C-S-H凝胶的脱钙反应,使水化产物数量减少。掺入的SDA增多,即$\mathrm{SO}_{4}^{2-}$逐渐增多,硫酸盐侵蚀导致C-S-H凝胶脱钙,石膏的不断形成使体系pH降低,而低pH环境对C-S-H凝胶的稳定存在不利,使其发生脱钙反应^[18],石膏会有膨胀性,导致材料强度倒缩,相关反应见式(1)。随着养护龄期的发展,碳化反应程度加深,环境中的CO₂与孔隙中的 Ca(OH)₂反应生成CaCO₃,使体系pH值下降^[19],导致C-S-H凝胶脱钙分解。相关反应见式(2)。

（1）$\mathrm{Ca}^{2+}+\mathrm{SO}_{4}^{2-}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \longrightarrow \mathrm{CaSO}_{4} \cdot 2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$

（2）$\mathrm{C}-\mathrm{S}-\mathrm{H}+\mathrm{CO}_{2} \longrightarrow \mathrm{CaCO}_{3}+\mathrm{SiO}_{2} \cdot n \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$

该实验28 d强度倒缩还有一个原因是前期会生成少量文石,文石的增韧作用有助于支撑强度,但文石在常温下不稳定,后期会转变为方解石^[20]。

相比于DZ组,R-C组实验7 d由于生成大量Ⅰ型C-S-H及文石,强度均高于DZ组,7 d时R-C1组、R-C2和R-C3组强度分别提升了65.67%、47.76%和64.18%,28 d时R-C1组、R-C2和R-C3分别下降10.34%、53.45%和47.13%。也说明了强度与Ⅰ型C-S-H与文石的生成与分解息息相关,由于Ⅰ型C-S-H与文石的分解和C-S-H凝胶脱钙分解,后期强度倒缩。而R-C1组相较于前期强度28 d强度未倒缩的原因为碱激发剂对CFB-FA的激发反应起到主导作用,且RM存在游离碱可作用于固废中的硅铝溶出,RM掺量较低时,其惰性硅铝组分的填充作用较弱,未显著干扰碱激发反应。

3.4 物相组成分析

图3为C10、S-C1和R-C1在不同养护龄期的XRD图谱,图4为S-C和R-C体系在3、28 d的XRD图谱。掺入SDA与RM后,未出现钠长石,但新出现了硅酸三钙与文石。由图3可知,随着养护龄期的发展,各实验样品中石英峰均呈现出1 d降低、3 d升高、7 d降低、28 d升高的规律,1、7 d降低是由于新生成物质的包裹作用。石英峰在碱性环境中溶解,迅速参与C/N-A-S-H凝胶的生成,无定形凝胶包裹部分石英晶体,生成的晶相结构、Ⅰ型C-S-H、文石和C-S-H凝胶包裹石英颗粒,降低XRD的衍射峰信号,而后Ⅰ型C-S-H和文石转变为碳酸钙,使28 d时石英的衍射峰出现升高的现象。3 d升高是因为开始出现晶相结构和Ⅰ型C-S-H,突破了较为平整的C/N-A-S-H凝胶表面,导致部分石英晶体短暂“释放”,28 d升高可能是因为C-S-H转化为碳酸钙,被包裹的石英晶相“释放”。通过观察SEM,发现实验样品均在1 d和7 d时表面较为平整,表示其包裹住部分石英晶体,而3 d和28 d样品表面则较为粗糙不规则。S-C1和R-C1硅酸三钙和方解石逐渐增多,出现了文石的衍射峰,28 d消失,这是由于文石不稳定,会转变为方解石^[20]。纤维状文石对材料存在增韧作用,这也是 7 d时强度高于28 d的原因之一^[21]。

由图4可知,随着SDA掺加增多,硅酸三钙和碳酸钙峰的衍射强度呈减小趋势,而RM则无明显变化,表明掺加SDA对硅酸三钙和碳酸钙形成的抑制作用。

3.5 FT-IR分析

图5为C10、S-C1和R-C1在不同养护龄期的FT-IR结果,图6为S-C和R-C体系在3、28 d的FT-IR结果。样品主要吸收峰位置3 440、1 600、1 357、1 123、1 119、1 010、997、873 cm^-1和773 cm^-1。3 440 cm^-l处振动峰为—OH的伸缩振动,主要来自C-(A)-S-H凝胶的OH基团^[22]。1 600 cm^-1处的吸收峰表示自由水中H-O-H^[23],表明样品存在水化产物。3 440 cm^-1和1 600 cm^-1表示样品中水化产物的生成。1 357、773 cm^-1处为$\mathrm{CO}_{3}^{2-}$吸收峰^[24], 表明样品与空气中CO₂参与反应。1 123 cm^-1表示硫酸钙中的$\mathrm{SO}_{4}^{2-}$^[25]。1 119、1 010、997 cm^-1处的吸收峰是Si-O-Si或Si-O-Al与[SiO₄]或[AlO₄]四面体连接的不对称伸缩振动^[26],此处表示发生了地聚反应。873 cm^-1吸收峰对应的是[SiO₄]或[AlO₄]四面体中Si-O-(Si,Al)之间的对称拉伸振动^[27]。

总体来看,由图5可知,和DZ组相比,28 d时 S-C1组和R-C1组在3 440 cm^-l峰强更强,表明掺入SDA和RM后生成更多的C-S-H凝胶。由图5可知,随着养护龄期发展,S-C1组$\mathrm{CO}_{3}^{2-}$峰强逐渐升高,表明生成越来越多的方解石,R-C1则变化不明显。S-C1组在1 123 cm^-1处峰强逐渐减弱,表明SDA中的$\mathrm{SO}_{4}^{2-}$在1 d时还尚未完全参与反应,而 3 d后则逐渐参与水化反应与硫酸盐的侵蚀作用。

由图6可知,综合材料前后期对比来看,28 d时—OH、$\mathrm{CO}_{3}^{2-}$振动峰相比于前期3 d时均有所增强,表明样品随时间的发展出现更多C-S-H凝胶,碳化程度加深。随着SDA掺入越多,-OH振动峰逐渐增强,表明C-S-H凝胶的增多,其次碳酸钙的生成也越来越多,还出现了$\mathrm{SO}_{4}^{2-}$振动峰。随着RM掺量增加,在前后期3 440 cm^-1和1 600 cm^-1振动峰均逐渐减少,由SEM分析也可看出C-S-H产物的减少。1 119、1 010 cm^-1和997 cm^-1处的Si-O-T键随着RM掺量增加,振动峰逐渐减少,表明生成越来越少的地聚产物。

3.6 微观形貌分析

图7为样品放大5 000倍的SEM图。珊瑚状、花絮状、许多粒子构成的网络状为C-S-H凝胶^[28],簇状、絮凝状的致密结构为C/N-A-S-H凝胶^[29]。碳酸钙主要以方解石和文石的形式存在,其中方解石通常为立方体形态,文石为针状或纤维状形态^[30-31]。其中针状称Ⅰ型C-S-H(SEM图中标记为Ⅰ型C-S-H),网状称C-S-H(SEM图中标记为C-S-H),文石则呈现柱状、针状斜方晶体,C-S-H凝胶相比文石更呈现纤维状特征。

图7(a)~(d)表示C10组在不同养护龄期的SEM图谱,随养护龄期发展,1 d和7 d时表面较为平整,3 d和28 d时则较为粗糙。28 d时出现大量晶相结构,通过XRD分析得知该晶型可能为培长石和钙长石,且在3 d时开始出现方解石,28 d时方解石大量出现,并且此现象在XRD与FT-IR分析中也有体现。

通过与DZ组C10组对比,发现掺加SDA和RM后会出现Ⅰ型C-S-H和文石,而钠长石、培长石和钙长石晶相则大量减少。S-C1和R-C1样品随养护龄期发展,1 d时表面较为平整,7 d时表面出现大量致密的结构,3 d和28 d时则较为粗糙,这些现象均可说明样品石英峰的变化规律。随着SDA和RM掺量的增加,加速了Ⅰ型C-S-H和文石的生成,S-C1组在7 d时大量生成,而S-C2组在 3 d时就已大量生成。掺入SDA和RM越多,对应了前期强度的升高趋势,Ⅰ型C-S-H和文石后期的分解与转化,基体裂隙增多,力学性能上表现为抗压强度下降。随着RM的增加,28 d微观形貌由平整光滑变成不规则粗糙的趋势,说明了地聚反应的持续减弱。

4 结论

(1)此文探究了SDA和RM对碱激发CFB-FA体系的调控作用,结果表明SDA和RM对碱激发CFB-FA体系凝结时间和抗压强度调控的差异性,SDA通过Ca²⁺和$\mathrm{SO}_{4}^{2-}$促凝,RM因惰性硅铝占比高而缓凝。

(2)掺SDA和RM均加速了Ⅰ型C-S-H和文石的生成,而掺SDA实验会更明显,Ⅰ型C-S-H和文石的出现与消亡与强度息息相关,使其前期强度高,后期强度倒缩。掺SDA后硅酸三钙和碳酸钙含量减小,C-S-H凝胶增加,掺RM后硅酸三钙和碳酸钙含量无明显变化,但C-S-H凝胶减少。

(3)通过合理选择和搭配固废配比,可以有效改善碱激发材料的性能,此文详细量化了SDA和RM的掺量,可以自由进行凝结时间调控,可以在前期获得较高的强度发展。拓展了其在工程中的应用范围,研究成果将为工业固体废弃物的资源化利用提供理论基础和技术途径。

(4)在进行SDA和RM对碱激发CFB-FA体系调控时,建议SDA掺量控制在8%以内以平衡促凝与强度发展,RM掺量4%时既可缓凝且后期强度未出现倒缩的现象,此时对比碱激发CFB-FA体系28 d强度仅降低了10.34%。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	Tong Y, Wang K, Liu J, et al. Refined assessment and decomposition analysis of carbon emissions in high-energy intensive industrial sectors in China[J]. Science of the Total Environment, 2023, 872:162161.

[2]	Friedlingstein P, O’Sullivan M, Jones M W, et al. Global carbon budget 2024[J]. Earth System Science Data, 2025, 17:965-1039.

[3]	Chen P, Shi Z, Cao S, et al. Mechanical properties of alkali-activated slag lightweight aggregate concrete[J]. Journal of Cleaner Production, 2022, 359:132136.

[4]	Sun Y, Zhang S, Rahul A V, et al. Rheology of alkali-activated slag pastes:New insight from microstructural investigations by cryo-SEM[J]. Cement and Concrete Research, 2022, 157:106806.

[5]	Gholampour A, Danish A, Ozbakkaloglu T, et al. Mechanical and durability properties of natural fiber-reinforced geopolymers containing lead smelter slag and waste glass sand[J]. Construction and Building Materials, 2022, 352:129043.

[6]	El-Yamany H E, El-Salamawy M A, El-Assal N T. Microstructure and mechanical properties of alkali-activated slag mortar modified with latex[J]. Construction and Building Materials, 2018, 191:32-38.

[7]	倪振坤, 薛力梨, 丁艳玲, 等. 脱硫石膏对碱激发胶凝材料性能及微观结构的影响[J]. 硅酸盐通报, 2024,(8):2933-2940,2951.

[8]	Sun J, Guo Y, Meng Y, et al. Effects of silicate modulus and GBFS content on shrinkage of alkali-activated steel slag cementitious material[J]. Journal of CO₂ Utilization, 2025, 91:103015.

[9]	Zhang W, Yu H, Yin B, et al. Effects of recycled carbon fibers on mechanical and piezoresistive properties and environmental impact in alkali-activated cementitious materials[J]. Journal of Cleaner Production, 2024, 450:141902.

[10]	Zhu H, Yang S, Wu C, et al. Effect of calcium carbide residue dosage on the workability and mechanical properties of geopolymer filling cementitious materials[J]. Construction and Building Materials, 2025, 470:140649.

[11]	Zhou M, Chen P, Chen X, et al. Study on hydration characteristics of circulating fluidized bed combustion fly ash (CFBCA)[J]. Construction & Building Materials, 2020, 251:118993.

[12]	Fang D, Liao X, Zhang X, et al. A novel resource utilization of the calcium-based semi-dry flue gas desulfurization ash:As a reductant to remove chromium and vanadium from vanadium industrial wastewater[J]. Journal of Hazardous Materials, 2018, 342:436-445.

[13]	Wang Y, Liu X, Tang B, et al. Effect of Ca/(Si+Al) on red mud based eco-friendly revetment block:Microstructure,durability and environmental performance[J]. Construction & Building Materials, 2021, 304:124618.

[14]	Zhang W, Liu X, Wang Y, et al. Binary reaction behaviors of red mud based cementitious material:Hydration characteristics and Na⁺ utilization[J]. Journal of Hazardous Materials, 2021, 410:124592.

[15]	Wang S, Wu K, Yang Z, et al. Long-term (2 years) drying shrinkage evaluation of alkali-activated slag mortar:Experiments and partial factor analysis[J]. Case Studies in Construction Materials, 2023, 18:e01956.

[16]	Giannopoulou I, Dimas D, Maragkos I, et al. Utilization of metallurgical solid by-products for the development of inorganic polymeric construction materials[J]. Global Nest, 2009, 11(2):127-136.

[17]	Liu J, Yan Y, Li Z, et al. Investigation on the potassium magnesium phosphate cement modified by pretreated red mud:Basic properties,water resistance and hydration heat[J]. Construction and Building Materials, 2023, 368:130456.

[18]	Chen J, Qian C, Song H. A new chemo-mechanical model of damage in concrete under sulfate attack[J]. Construction and Building Materials, 2016, 115:536-543.

[19]	王爱国, 郑毅, 张祖华, 等. 碱激发材料与普通硅酸盐水泥和混凝土的耐久性能比较[J]. 工程, 2020,(6):237-261.

[20]	El-Hassan H, Shao Y, Ghouleh Z. Reaction products in carbonation-cured lightweight concrete[J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2013, 25(6):799-809.

[21]	杨慧慧, 张健, 汪越, 等. 不同晶型碳酸钙对水泥浆体微观结构和性能演变的影响[J]. 硅酸盐学报, 2025, 53(2):349-366.

[22]	Lin Y, Xu D, Zhao X. Properties and hydration mechanism of soda residue-activated ground granulated blast furnace slag cementitious materials[J]. Materials (Basel,Switzerland), 2021, 14(11):2883.

[23]	Jose A, Nivitha M R, Krishnan J M, et al. Characterization of cement stabilized pond ash using FT-IR spectroscopy[J]. Construction and Building Materials, 2020, 263(6):120136.

[24]	Shi Z, Shi C, Wan S, et al. Effect of alkali dosage and silicate modulus on carbonation of alkali-activated slag mortars[J]. Cement and Concrete Research, 2018, 11(113):55-64.

[25]	Zhang W, Gu J, Zhou X, et al. Circulating fluidized bed fly ash based multi-solid wastes road base materials:Hydration characteristics and utilization of SO₃ and f-CaO[J]. Journal of Cleaner Production, 2021, 316:128355.

[26]	Feng Y, Yang Q, Chen Q, et al. Characterization and evaluation of the pozzolanic activity of granulated copper slag modified with CaO[J]. Journal of Cleaner Production, 2019, 9(232):1112-1120.

[27]	Donatello S, Kuenzel C, Palomo A, et al. High temperature resistance of a very high volume fly ash cement paste[J]. Cement and Concrete Composites, 2014, 1(45):234-242.

[28]	Ke G, Li Z, Jiang H. Study on long-term solidification of all-solid waste cementitious materials based on circulating fluidized bed fly ash,red mud,carbide slag,and fly ash[J]. Construction and Building Materials, 2024, 427:136284.

[29]	Li Z, Ke G, Jiang H, et al. Optimization of proportions and solidification mechanism of all-solid waste cementitious materials based on circulating fluidized bed fly ash,calcium carbide slag,and red mud[J]. Case Studies in Construction Materials, 2024, 7(20):e03333.

[30]	Ashraf W, Olek J. Carbonation activated binders from pure calcium silicates:Reaction kinetics and performance controlling factors[J]. Cement and Concrete Composites, 2018, 93:85-98.

[31]	Silva P D, Bucea L, Moorehead D R, et al. Carbonate binders:Reaction kinetics,strength and microstructure[J]. Cement and Concrete Composites, 2006, 28:613-620.