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近年来,环境问题越来越得到人们的重视,普通硅酸盐水泥显然已经满足不了保护环境的要求,因此越来越多的研究者将注意力放在具有优良性能的地聚合物上。地聚合物是一种主要由无机Al O4和Si O4四面体组成,具有三维架状结构的新型无钙铝硅质胶凝材料,在耐久、耐高温和早期强度方面具有优异表现,并具备原材料易于获得、生产时能源消耗低和对环境影响小的优点。在地聚合物砂浆的制备过程中,通常会加入纤维、纳米粒子和减水剂等改善砂浆性能,但目前关于这些外加剂对地聚合物砂浆工作性能的影响的研究较少,且存在多种砂浆工作性评价方法。鉴于此,本文以碱激发剂(将氢氧化钠加入水玻璃中搅拌得到)、粉煤灰、偏高岭土和石英砂等为原材料制备砂浆,通过在地聚合物砂浆中掺入不同掺量的PVA纤维、纳米Si O2和聚羧酸减水剂,并使用多种测试方法测量了地聚合物砂浆工作性和抗压强度,研究了PVA纤维、纳米Si O2和聚羧酸减水剂掺量对地聚合物砂浆工作性能和力学性能的影响。主要研究内容与成果有:(1)通过查阅国内外相关文献及进行前期试配,对地聚合物砂浆的制备方法及材料比例进行了研究,确定了PVA纤维、纳米Si O2和聚羧酸减水剂的掺量以及地聚合物砂浆的制备方法,并制定了26组配合比。(2)通过开展流变特性试验,测试了不同PVA纤维、纳米Si O2和聚羧酸减水剂掺量时地聚合物砂浆的流变参数,研究了不同PVA纤维、纳米Si O2和聚羧酸减水剂掺量时地聚合物砂浆流变参数的变化规律。结果表明,本次试验中所有配比的地聚合物砂浆均符合Bingham模型,均可视为Bingham流体,屈服应力τ和塑性粘度μ可以准确描述砂浆的流变行为。随着PVA纤维掺量的增加,砂浆的静态屈服应力、动态屈服应力以及塑性粘度均增大;随着纳米Si O2掺量的增加,砂浆的静态屈服应力、动态屈服应力以及塑性粘度均先减小后增大;随着聚羧酸减水剂掺量的增加,砂浆的静态屈服应力、动态屈服应力以及塑性粘度均呈现出减小的趋势。(3)通过开展坍落扩展度试验、L型流动仪试验以及稠度仪试验,测试了不同PVA纤维、纳米Si O2和聚羧酸减水剂掺量时地聚合物砂浆的工作性,研究了不同PVA纤维、纳米Si O2和聚羧酸减水剂掺量时地聚合物砂浆工作性能的变化规律,探究了PVA纤维、纳米Si O2和聚羧酸减水剂掺量对地聚合物砂浆工作性能的影响机理,分析了不同测试方法测得的结果间的相关性,并评价了不同试验方法所测得的结果的准确性和适用性。结果表明,随着PVA纤维掺量的增加,砂浆工作性减小,触变性增大;随着纳米Si O2掺量的增加,砂浆工作性先增大后减小,触变性先减小后增大;随着聚羧酸减水剂掺量的增加,砂浆工作性增大,触变性减小。纳米Si O2的掺量为1.0%时,地聚合物砂浆的工作性达到最佳。与静态屈服应力和动态屈服应力相关性最强的为坍落扩展度,同时L型流动仪最终流动距离L也能较好表征地聚合物砂浆的静态屈服应力,与塑性粘度相关性最强的为L型流动仪流时ΔT。(4)通过开展立方体抗压试验,测得了不同PVA纤维、纳米Si O2和聚羧酸减水剂掺量时地聚合物砂浆的抗压强度,研究了改变PVA纤维、纳米Si O2和聚羧酸减水剂掺量时地聚合物砂浆抗压强度的变化规律并对其影响机理进行了探究。结果表明,随着PVA纤维或纳米Si O2掺量的增加,地聚合物砂浆的立方体抗压强度均呈现出先增大后减小的趋势;随着聚羧酸减水剂掺量的增加,地聚合物砂浆的立方体抗压强度有升高也有降低,但总体上呈现出略微降低的趋势。