掺合料对大掺量粉煤灰强度的影响机理

作     者：刘扬 阳杰 袁和平 鲁乃唯 罗冬 

作者机构：长沙理工大学土木工程学院 长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室 

出 版 物：《中外公路》 (Journal of China & Foreign Highway)

年 卷 期：2024年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国家自然科学基金(编号:52178207) 

主　　题：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 

摘      要：本文研究探讨了纳米二氧化硅（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。研究分析这三种材料的单掺和复掺对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抗压强度的影响，结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重（TG/DTG）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：随着纳米二氧化硅及偏高岭土的含量增加，单掺纳米二氧化硅及偏高岭土的粉煤灰砂浆的28天抗压强度先增大后减小。硅灰的单掺使粉煤灰砂浆的抗压强度随硅灰掺量的增加而提高。当纳米二氧化硅与偏高岭土或硅灰复掺时，两者都表现出良好的协同作用，各个配比的砂浆强度相比其他同龄期组都有一定的提高。无论是复掺还是单掺，纳米二氧化硅、偏高岭土和硅灰对大掺量粉煤灰砂浆的抗压强度都有良好的提升作用。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。值得注意的是，实验中得到的抗压强度最高的复掺组为N5S15，其在7、14、28天时的抗压强度均超过了纯水泥砂浆组，在28天时达到了所有试件的最大强度42.32MPa，其对应的纳米二氧化硅和硅灰掺量分别为5%和15%。