单组份碱活化矿渣基地聚物砂浆的力学性能和微观表征：粉煤灰和水泥的协同效应

摘要

为了制备出高性能的单组份碱活化矿渣基地聚物砂浆，探究粉煤灰和水泥在矿渣基地聚物砂浆中的协同效应，以及优化其力学性能和揭示其微观机理，在固体碳酸钠混合硅灰活化的矿渣基地聚物体系中，通过单掺和混掺粉煤灰和水泥设计了16个配合比进行力学性能测试，将最优的配合比结合微观手段分析其微观形貌和反应产物。结果表明：10%粉煤灰和10%普通硅酸盐水泥的掺入可显著提升砂浆的力学性能，在7 d时其抗折强度和抗压强度分别达到了5.92和44.01 MPa,相较于100%矿渣制备的地聚物分别提高了75.67%和79.78%。微观结构分析发现，粉煤灰和水泥的协同作用显著增强了地聚合反应速率，而C-(A)-S-H与N-A-S-H凝胶间的桥接作用抑制了微裂纹的形成和扩展，使得基体结构高度致密。研究结果为矿渣体系凝胶材料在实际工程中的应用提供了理论依据。

关键词

单组份地质聚合物砂浆 / 高炉矿渣 / 协同作用 / 力学性能 / 微观结构