高性能地聚物基珊瑚砂浆的配合比设计与性能研究

采用单一质心设计法研究了矿渣-偏高岭土-激发剂三元体系对地聚物流变性能和力学性能的影响,确定了最佳三元复配比例。在此基础上制备了高性能地聚物基珊瑚砂浆(HPGM),研究了其在MgSO_(4)与NaCl复合盐溶液侵蚀作用下的耐久性能及劣化机理,并与水泥基珊瑚砂浆(PC)进行了对比。结果表明:当矿渣、偏高岭土、激发剂的掺量分别为29、23、48 kg时,地聚物具有优异的流变性能(塑性黏度5.47 Pa·s、屈服应力547.21 Pa)和力学性能(7 d抗压强度76.3 MPa、28 d抗压强度93.2 MPa);在90 d侵蚀周期中,PC出现了明显的石膏型侵蚀破坏现象,抗压强度损失达31.6%,孔隙率增大了43.7%;HPGM内部致密的凝胶结构有效抑制了膨胀性石膏和其他劣化产物的形成,同时水化产物中的C-(A)-S-H凝胶和类水滑石相吸附了部分游离Cl-,使得HPGM在90 d侵蚀周期中未出现明显的侵蚀破坏现象,其抗压强度损失为12.0%,孔隙率增大了16.2%。

硅灰对高强地聚物胶凝材料性能的影响

以矿渣、粉煤灰和硅灰为原材料制备高强地聚物,利用单一质心设计法对原材料组成进行设计优化,研究了硅灰对凝结硬化过程以及对硬化浆体抗压强度的影响。结果表明:硅灰充分发挥了细颗粒作用,充填在矿渣和粉煤灰堆积空隙中,由此释放的激发剂提高了固体颗粒表面的液膜厚度,从而改善地聚物的流动性,降低浆体的触变性、屈服应力和塑性黏度;由于高活性,部分硅灰在强碱性溶液中快速溶解,使得激发剂中硅酸根离子浓度提高,碱度降低,从而使矿渣和粉煤灰的反应速率降低,减缓C—A—S—H凝胶形成,宏观上表现为凝结时间延长,加速期迟滞,反应热峰值和累计放热量降低,硬化体早期强度发展受到影响。当矿渣含量>50%、粉煤灰含量<30%且硅灰含量<30%时,地聚物砂浆强度超过100MPa,满足新拌性能要求,具有制备超高性能混凝土的可行性。