基于正交试验的赤泥-煤系偏高岭土地聚合物混凝土力学性能研究

【目的】为实现建材行业碳减排和固废资源化利用的目标。【方法】以赤泥和煤系偏高岭土为原料制备地聚合物混凝土，采用正交试验方法研究了4种因素对其力学性能的影响。【结果】方差分析表明，水胶比对赤泥-煤系偏高岭土地聚合物混凝土强度有显著影响，其次是N₂O/H₂O,养护条件和骨胶比的影响较小。根据试验结果，建立了地聚合物混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度的数学模型，方程拟合效果良好。进一步分析得到了地聚合物混凝土的优选配比，养护28 d的立方体试件抗压强度和劈裂抗拉强度分别为43.6 MPa和2.87 MPa.借助低场核磁共振测试对不同水胶比的地聚合物混凝土孔隙结构进行了表征，发现地聚合物混凝土内部以微孔为主，可蒸发的自由水含量增加使得孔隙率增大，孔隙结构粗化，宏观上表现为材料强度的降低。本研究可为地聚合物混凝土的推广与工程应用提供一定的理论指导。