基于风积沙特性的固化剂组成设计及其固化机理研究

风积沙颗粒细小均匀,呈圆球状,表面光滑,难以压实且与固化剂之间的胶结作用弱,因此其固化难度大,收缩严重。通过研究矿渣粒径与掺量、碱激发剂模数与碱当量、SO_(3)含量对固化风积沙强度与收缩性能的影响规律,开发适用于风积沙的专用固化剂,并采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、固体核磁共振(NMR)以及压汞法(MIP)等微观测试手段揭示其作用机理。结果显示,通过掺入磨细矿渣、引入碱激发体系、提升SO_(3)掺量能显著提升固化风积沙强度,降低其干燥收缩。与普通P.O42.5水泥相比,采用专用固化剂固化风积沙,其28 d无侧限抗压强度提升73.8%,28 d干燥收缩应变降低40.8%。微观测试结果表明专用固化剂对风积沙的固化机理在于:采用磨细矿渣充填风积沙之间孔隙,改善了固化风积沙孔隙结构;采用水泥-碱激发矿渣双胶凝材料体系,增强了固化剂胶凝性能,改善了固化剂与风积沙之间界面;引入SO_(3),促进了AFt晶体生成,填充了固化风积沙内部孔隙以补偿收缩。