偏高岭土-水泥基复合砂浆的宏观性能及微观孔结构分析

摘要

为了探究不同偏高岭土替代率对水泥基复合砂浆的宏观性能及微观孔结构影响，利用沙漠砂、机制砂、沙漠砂+机制砂分别作为细骨料，以偏高岭土替代部分水泥（0%、3%、5%、7%、9%）制备M10砂浆，并对其进行宏观性能（工作性能、力学性能、抗冻性能）试验，最后通过场发射扫描电镜（SEM）、核磁共振（NMR）对砂浆冻融循环试验后的微观形貌和孔结构进行分析。结果表明：随着偏高岭土掺量增加，3种砂浆的吸水率呈下降趋势，当替代率为9%时，沙漠砂砂浆、机制砂砂浆和混合砂砂浆的吸水率较基准组分别降低6.7%、9.0%和7.2%，而相同替代率下3种砂浆的保水率分别提高13.9%、13.1%和13.8%。力学性能测试表明，砂浆抗折强度随偏高岭土掺量增加呈先升后降趋势，最佳掺量均为5%，在此掺量下28 d龄期的沙漠砂砂浆、机制砂砂浆和混合砂砂浆的抗折强度较基准组分别提升44.4%、42.5%和35.9%。冻融循环试验表明，50次循环后，3种砂浆的强度和质量损失率均在5%替代率时均达到最低值，并呈现先降后升的变化规律。适量的沙漠砂替代机制砂可以提升砂浆的密实程度，从而提高混合砂砂浆的整体性能；此外，适量的偏高岭土可以与水泥产生二次反应生成更多的CSH胶凝，减小砂浆内部的孔隙，促使大孔转变为小孔，进而提升砂浆的各项性能。

关键词

偏高岭土替代率 / 沙漠砂砂浆 / 机制砂砂浆 / 混合砂砂浆 / 力学性能 / 工作性能 / 抗冻性能