研究背景与问题

随着水泥工业的快速发展，其高碳排放问题日益突出，成为制约建筑行业实现“双碳”目标的关键因素。在建筑材料的生产过程中，大量粉煤灰和石英粉作为工业废渣被产生，这些固废的妥善处理与资源化利用对减少环境污染和推动绿色建筑发展具有重要意义。因此，本研究旨在探讨粉煤灰和石英粉在砂浆中的应用，通过合理掺量替代水泥，降低砂浆的碳排放，同时研究其对砂浆性能和水化特性的影响，为建材低碳化提供理论依据。

研究方法

本研究采用粉煤灰和石英粉单掺、复掺（等质量取代水泥，单掺时掺量分别为0、12.5%、25.0%；复掺时粉煤灰与石英粉按1:1质量比混合）的方法，制备不同配比的砂浆试样。通过物理力学性能测试、水化特性分析以及碳排放测量等手段，研究了粉煤灰和石英粉对砂浆性能、水化特性与碳排放的影响。

核心结果

研究发现，粉煤灰和石英粉的掺入能显著提高砂浆的抗压强度和抗折强度，且复掺效果优于单掺。同时，随着掺量的增加，砂浆的凝结时间延长，水化热峰值降低，表明掺入粉煤灰和石英粉对砂浆的水化过程具有调控作用。在碳排放方面，与水泥相比，粉煤灰和石英粉的掺入能显著降低砂浆的碳排放，其中复掺效果最佳。

结论与意义

本研究结果表明，粉煤灰和石英粉在砂浆中的应用能有效提高砂浆的力学性能，降低水化热和碳排放。这对于推动建筑材料低碳化发展，实现建筑行业的“双碳”目标具有重要意义。此外，本研究为固废资源化利用提供了新的思路，有助于缓解环境污染问题，促进绿色建筑和循环经济的发展。