掺合料对大掺量粉煤灰强度的影响机理

摘要

该文研究了纳米二氧化硅（NS）、偏高岭土（MK）以及硅灰（SF）作为辅助胶凝材料对大掺量粉煤灰砂浆抗压强度的影响。通过横向对比得出了各种胶凝材料单掺和复掺对砂浆抗压强度的影响规律，结合扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TG）等方法，对试块的微观结构和反应机理进行了分析。结果表明：单掺NS或MK时，粉煤灰砂浆28 d抗压强度随掺量增加先增大后减小；单掺SF时，粉煤灰砂浆的抗压强度随SF掺量的增加而提高。当NS与MK或SF复掺时，两者均表现出良好的协同作用，各个配比的砂浆强度均较同龄期单掺组有一定的提高。无论是复掺还是单掺，NS、MK和SF对大掺量粉煤灰砂浆的抗压强度都有良好的提升作用。其中，NS掺量5%、SF掺量15%(N5S15)复掺组的抗压强度最高，其在7 d、14 d、28 d时的抗压强度均超过了纯水泥砂浆组，在28 d时最大强度达到了42.32 MPa。微观测试结果显示，砂浆试件强度的提高与试件内部的水化产物密切相关，强度越高的砂浆试件中有越丰富的水化硅酸钙与水化铝酸钙等水化产物。

关键词

大掺量粉煤灰 / 纳米二氧化硅 / 偏高岭土 / 硅灰 / 抗压强度 / 微观结构 / 复掺