地聚合物混凝土配比及力学性能研究

来源：黄金科学技术杂志2022年第2期北京时间：

作者：丁琴, 陶明, 李响

单位： 中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083, 中山大学土木工程学院，广东 珠海 519082

摘要：混凝土是巷道支护过程中的重要建筑材料，然而混凝土在巷道施工中常常出现质量问题，为了不影响正常生产，需要对其进行修补。地聚合物混凝土凝结时间快，早期强度高，界面结合能力强，耐高温性和抗冻性强，耐腐蚀性良好，具有用作修补材料的潜力。以粉煤灰和矿粉为原料，Na2SiO3溶液和NaOH为碱激发剂制备地聚合物胶砂，研究不同的碱激发剂模数（1.0、1.2、1.4）和掺量（10%、15%、20%）对不同龄期胶砂力学性能的影响。结果表明：当碱激发剂模数为1.2，碱掺量为15%时，胶砂强度达到最大值。设计正交试验，研究了不同水胶比（0.45、0.50、0.55）、粉煤灰掺量（30%、50%、70%）和砂率（30%、35%、40%）对不同龄期地聚合物混凝土的工作性能和力学性能的影响。结果表明：粉煤灰掺量对抗压强度影响最为显著，水胶比次之，而砂率对强度发展几乎没有影响。最优的配合比为水胶比为0.50，粉煤灰掺量为50%，砂率为35%。

关键词：修补材料,地聚合物混凝土,碱激发剂模数,碱掺量,巷道支护,力学性能

基金资助：国家自然科学基金项目“动力扰动遇含夹塞体硐室散射引起的围岩动态应力集中与破裂规律”(12072376),中山大学中央高校基本科研业务费专项资金(2021qntd15)