浸水环境下改性氯氧镁砂浆黏结强度变化规律

摘要

为了研究经青稞秸秆灰（HBSA）改性的氯氧镁水泥砂浆（MOCM）作为西部盐湖地区普通混凝土的外防护层，抵御盐湖区卤水侵蚀从而延长混凝土服役寿命的可行性，开展了浸水环境下掺入HBSA的MOCM的黏结强度等试验研究.采用普通混凝土作为黏结基层，以混凝土基层涂刷界面剂、MOCM中掺入HBSA以及砂浆层厚度等影响因素为变量，通过黏结拉拔试验分析各因素对MOCM黏结强度的影响规律，确定最优的设计参数，通过多项式模拟以及MATLAB中网格化处理等数值模拟方法，建立氯氧镁水泥黏结强度时变模型，进一步分析了浸水环境下改性MOCM黏结强度的损伤退化规律.采用微观测试技术分析了MOCM的物相组成、官能团结构、微观形貌、元素映射等特征，揭示了HBSA对MOCM黏结性能的影响机理.结果表明，HBSA中有较多的活性SiO₂，能够与MOCM中的水化产物发生二次水化反应，生成水化硅酸镁（M―S―H）凝胶，填充MOCM内部孔隙，增强密实性，提高黏结性能.厚度为18 mm、掺入HBSA，且涂刷界面剂的MOCM黏结强度最高，其在浸水环境下的黏结强度退化速率最慢，基于三次多项式的数值模型能较好地反映其黏结强度的退化规律，最优组YY-18的相关性系数R²达到0.98.

关键词

氯氧镁水泥砂浆 / 活性混合材料 / 青稞秸秆灰 / 黏结性能 / 微观结构 / 影响机理

基金资助

国家自然科学基金资助项目（51868044）; 青海省基础研究计划项目（2022-ZJ-921）