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姜天華1 ,2 , 趙成耿1 ,2 , 萬聰聰1 ,2 , 胡宇成1 ,2 , 鄭智敏3 , 黃燕南4
( 1 . 武漢科技大學 城市建設學院 ,武漢 430065 ; 2. 武漢科技大學 高性能工程結構研究院 ,武漢 430065 ;
3 . 福建省凡士建設集團有限公司 ,莆田 351139 ; 4. 億耀(福建) 建設有限公司 ,莆田 351139)
摘 要 :為評估礦渣摻量 、水膠比和 NaOH 溶液濃度對粉煤灰 -礦渣地質聚合物立方體抗壓強度和軸心抗壓強度的影響 ,采用正交試驗設計 ,研究不同礦渣摻量 、水膠比和 NaOH 溶液濃度對材料性能的作用。結果表明 :隨著礦渣摻量和 NaOH 溶液濃度的增加 ,粉煤灰 -礦渣地質聚合物的立方體抗壓強度和軸心抗壓強度均呈現增強趨勢 ,水膠比的增加則導致強度先增強后減弱 ;在 70% 礦渣摻量 、0. 30 水膠比和 16 mol/L NaOH 溶液濃度的條件下 ,材料的立方體抗壓強度和軸心抗壓強度達到最高 ,分別為 65. 52 MPa 和 56. 27 MPa; 三因素對立方體抗壓強度和軸心抗壓強度的影響順序為:礦渣摻量 >NaOH 溶液濃度 >水膠比 ;基于應力 -應變全曲線分析,建立了粉煤灰-礦渣地質聚合物的應力-應變本構關系 ,為進一步的材料設計和應用提供了理論基礎。
關鍵詞:粉煤灰 ;礦渣 ;地質聚合物 ;基本力學性能 ;應力-應變曲線 ;本構關系
中圖分類號:TU528 . 57 ; TU317
文獻標志碼:A
文章編號: 1005- 8249 (2025) 05- 0065- 07
DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2025 .05 .013
JIANG Tianhua1 , 2 , ZHAO Chenggeng1 , 2 , WAN Congcong1 , 2 , HU Yucheng1 , 2 , ZHENG Zhimin3 , HUANG Yannan4
( 1 . School of Urban Construction , Wuhan University of Science and Technology , Wuhan 430065 , China;
2. Institute of High Performance Engineering Structure , Wuhan University of Science and Technology , Wuhan 430065 , China;
3 . Fujian Fanshi Construction Group Co . , Ltd. , Putian 351139 , China;
4. Yiyao (Fujian) Construction Co . , Ltd. , Putian 351139 , China)
Abstract : In order to assess the impact of slag content , water - to - binder ratio , and NaOH solution concentration on the cubic compressive strength and axial compressive strength of fly ash - slag geopolymers , an orthogonal test design was utilized to analyse the effects of these variables on material performance . The results show that as the slag content and NaOH solution concentration increased , the cubic compressive strength and axial compressive strength of the fly ash - slag geopolymers both exhibited an enhancing trend. However , an increase in the water - to - binder ratio initially enhanced the strength , which then decreased. The highest compressive strengths were observed at a slag content of 70% , a water - to - binder ratio of 0. 30 , and a NaOH solution concentration of 16 mol/L , reaching 65. 52 MPa and 56. 27 MPa , respectively. The influence of the three factors on the compressive strength , in descending order , was identified as : slag content > NaOH solution concentration > water - to - binder ratio. A stress - strain constitutive relationship for fly ash - slag geopolymers was established based on a comprehensive stress - strain curve analysis , providing a theoretical foundation for further material design and application.
Key words : fly ash; slag; geopolymer; basic mechanical properties; stress - strain curve; constitutive relationship
基金項目: 湖北省建設科技計劃項目 ( [2023] 1656 號- 159) ;福建省住建行業(yè)建設科技研究開發(fā)項目 (2022-K- 16 , 2022 -K- 18) 。
作者簡介: 姜天華 (1971 —) , 博士 ,教授 ,研究方向:混凝土材料。
通信作者:趙成耿 (1998—) , 碩士 ,助理工程師 ,研究方向:地質聚合物。
收稿日期:2023 - 09 - 15
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