玻璃鋼廢棄物在水泥基材料中的應用研究進展

封孝信，白龍，賈援，胡晨光

（華北理工大學 材料科學與工程學院，河北省無機非金屬材料實驗室，河北省工業固廢綜合利用技術創新中心，河北 唐山 063210）

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纖維增強塑料（Fiber Reinforced Plastic，簡稱FRP），俗稱玻璃鋼，包括玻璃纖維增強塑料（GFRP）和碳纖維增強塑料（CFRP）等，由于其具有輕質、高強、耐酸、耐堿等一系列優異性能而得到廣泛應用。2020年全國玻璃纖維增強復合材料制品總產量達到約510 萬t，同比增長14.6%，其中玻纖增強熱固性塑料復合材料制品總產量約為301 萬t，玻纖增強熱塑性塑料復合材料制品總產量約為209 萬t[1]。但是在玻璃鋼的生產過程中會產生大量的邊角料，服役期滿的玻璃鋼制品更會產生大量的廢棄物。僅廢棄風電葉片的產生量，據預測到2034年在全球范圍內將達到約22.5 萬t/年[2]，到2050年全球廢棄風電葉片的總量將達到200 多萬t[3]。我國風電規模近20年來發展迅速，截至2020年底，全國風電累計裝機容量2.81億kW，到2030年和2050年，我國風電裝機容量將分別達到4 億kW 和10 億kW[4]。屆時將有大量的風電葉片需要回收。

正是由于玻璃鋼具有強度高、耐腐蝕性能好的特點，產生了另外一個問題，就是玻璃鋼廢棄物難于降解和回收利用，已經造成了嚴重的環境問題。在世界范圍內，玻璃鋼廢棄物的資源化利用受到了高度的重視，其在水泥基材料中的應用便是重要的利用領域之一。混凝土、砂漿等水泥基材料是目前世界上使用量最大的建筑材料，我國2020年水泥產量為23.8 億t[5]，全球水泥產量41.5 億t[6]，預計到2030年，世界水泥產量將達到50 億t[7]。……