超細(xì)礦渣粉與硅灰對水泥基注漿材料性能影響機(jī)理分析

李 標(biāo)，馬芹永，2，張 發(fā)

(1.安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院，淮南 232001；2.安徽理工大學(xué)礦山地下工程教育部工程研究中心，淮南 232001)

0 引 言

近年來，隨著地下工程建設(shè)規(guī)模的增大，水文地質(zhì)條件變得越來越復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模和數(shù)量也在逐步增加，注漿技術(shù)作為堵水、截流和巖土加固的有效手段，被廣泛應(yīng)用于地下工程中治理地下水害和加固軟土地層[1-2]。注漿材料是注漿技術(shù)中不可缺少的組成部分，對于地下工程注漿而言，注漿材料的選擇尤為重要。目前常用的注漿漿液有純水泥漿液和化學(xué)漿液。化學(xué)漿液成本高，且大部分有毒，會(huì)對環(huán)境造成污染，因此在地下工程應(yīng)用上受到了限制[3]。純水泥漿液雖然價(jià)格便宜，無毒無污染，但析水率高，穩(wěn)定性差[4]。為了使工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，滿足地下工程施工環(huán)境的特殊需求，需研制出一種綠色環(huán)保的注漿材料。當(dāng)前如何將工業(yè)廢渣運(yùn)用到注漿領(lǐng)域，成為地下工程治理材料重點(diǎn)研究的課題[5]。

超細(xì)礦渣粉是由煉鐵高爐排出的熔融態(tài)礦渣經(jīng)?；?、干燥和磨細(xì)加工處理后得到的超細(xì)粉體。邢亞兵等[6]研究了超細(xì)礦渣粉對硅酸鹽水泥性能的影響，結(jié)果表明，超細(xì)礦渣粉使水泥漿體更加密實(shí)，提高了水泥的水化速度和強(qiáng)度。硅灰是硅鐵合金廠和硅金屬廠冶煉硅鐵合金或金屬硅時(shí)從煙塵中收集的一種超細(xì)粉末，如何有效利用硅灰成為了材料研究者的熱點(diǎn)研究課題[7]。李曉琴等[8]研究了硅灰對高韌性水泥基材料性能的影響，結(jié)果表明，摻入硅灰顯著提高了材料的抗?jié)B性、韌性及耐久性能，解決了地下及水工結(jié)構(gòu)開裂和滲漏水等問題。

以上研究成果表明，超細(xì)礦渣粉和硅灰對水泥基材料性能影響顯著。但單摻超細(xì)礦渣粉或硅灰無法同時(shí)滿足注漿材料強(qiáng)度高、黏度低等性能要求，因此，開展正交試驗(yàn)研究在不同水灰比下?lián)饺氩煌康某?xì)礦渣粉、硅灰以及聚羧酸減水劑對注漿材料性能的影響，通過極差分析法分析注漿材料性能的影響規(guī)律，并找出較優(yōu)配比，為實(shí)際工程應(yīng)用提供一定的參考。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原材料

水泥選用淮南市八公山水泥廠生產(chǎn)的P·O 42.5普通硅酸鹽水泥。超細(xì)礦渣粉(ultrafine ground granulated blast furnace slag, UFS)選用武漢華神智能科技有限公司產(chǎn)品，比表面積為976 m2/kg，密度為2.90 g/cm3。硅灰(silica fume, SF)選用河南遠(yuǎn)恒環(huán)保工程有限公司產(chǎn)品，比表面積為24.5 m2/g，密度為2.33 g/cm3，原材料化學(xué)組成見表1。減水劑為聚羧酸減水劑(polycarboxylate superplasticizer, PCE),試驗(yàn)用水為普通自來水。

表1 原材料化學(xué)組成Table 1 Chemical composition of raw materials

1.2 試驗(yàn)方案

為了綜合研究水灰比(water-cement ratio,記為A)、UFS摻量(記為B)、SF摻量(記為C)、PCE摻量(記為D)對注漿漿液性能的影響，采用正交試驗(yàn)和極差分析法分析各組成的作用，正交試驗(yàn)因素水平表如表2所示。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Level table of orthogonal test factors

1.3 試驗(yàn)方法

用量筒進(jìn)行泌水率測試，把制備好的漿液倒入100 mL量筒內(nèi)，記錄漿液的初始高度值H1，并將其密封；靜置24 h后，記錄漿液在量筒內(nèi)泌水的高度值H2，H2與H1的比值即為漿液泌水率。采用標(biāo)準(zhǔn)漏斗法測定漿液黏度，選用1006型泥漿黏度計(jì)，用手指堵住漏斗下端流出口，將制備的漿液經(jīng)過濾網(wǎng)倒入標(biāo)準(zhǔn)漏斗內(nèi)，直至與漏斗口平齊，移開手指使漏斗中的漿液流入500 mL量杯，流入的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，漿液流滿量杯的時(shí)間即為漿液的黏度，單位為s。漿液流動(dòng)度按照《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5148—2021)進(jìn)行測試，試驗(yàn)采用上口直徑為36 mm、下口直徑為60 mm的截錐圓模及尺寸為450 mm×450 mm×5 mm的玻璃板進(jìn)行流動(dòng)度的測試。

抗壓強(qiáng)度參照《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》(GB/T 17671—2021)進(jìn)行測試，試件尺寸為40 mm×40 mm×160 mm，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)24 h后脫模，再放入水中標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期(3 d、14 d、28 d),之后測試抗壓強(qiáng)度。從抗壓破碎試件中心部位取樣，用無水乙醇浸泡終止水化，在進(jìn)行測試前將試樣取出并烘干，進(jìn)行SEM測試。另取樣品碾碎并篩分，進(jìn)行XRD和TG測試。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)結(jié)果

不同配比漿液泌水率、黏度、流動(dòng)度和結(jié)石體抗壓強(qiáng)度的正交試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of orthogonal test

2.2 極差分析

漿液泌水率、黏度、流動(dòng)度和結(jié)石體抗壓強(qiáng)度是影響注漿效果的重要指標(biāo)。泌水率越小，結(jié)石體抗壓強(qiáng)度越高，漿液越穩(wěn)定，注漿效果越好[9]；黏度越小，擴(kuò)散距離越遠(yuǎn)，越有利于注漿，但為了防止?jié){液擴(kuò)散太遠(yuǎn)，造成浪費(fèi)，有時(shí)還要增加黏度[1]；漿液流動(dòng)度過低時(shí)達(dá)不到泵送要求，流動(dòng)度過高時(shí)漿液流失過多，起不到加固巖土體的效果[10]。因此，通過極差分析來研究各影響因素對漿液工作性能指標(biāo)的影響。

2.2.1 漿液泌水率分析

漿液泌水率極差分析如表4所示，漿液泌水率測定如圖1所示。

表4 漿液泌水率極差分析Table 4 Range analysis of bleeding rate of slurry

由表3可知，漿液靜置24 h的泌水率最高為12.9%，最低為2.1%，說明各組配比的漿液穩(wěn)定性差別較大，為了保證漿液的穩(wěn)定性，采用極差分析法確定各成分的較優(yōu)摻量。由表4可知，硅灰摻量、水灰比、聚羧酸減水劑摻量和超細(xì)礦渣粉摻量對漿液泌水率的影響程度依次降低。試驗(yàn)所得較優(yōu)配比為A2B2C3D1，即水灰比0.65、超細(xì)礦渣粉摻量20%、硅灰摻量12%、聚羧酸減水劑摻量0.16%。

圖1 漿液泌水率測定Fig.1 Determination of bleeding rate of slurry

圖2為不同因素對漿液泌水率的影響。漿液泌水率隨著水灰比和超細(xì)礦渣粉摻量的增加呈先減小后增大的變化趨勢。當(dāng)水灰比由0.60增加到0.65時(shí)，泌水率逐漸減小。封孝信等[11]研究表明，適當(dāng)?shù)乃冶却龠M(jìn)了水泥水化反應(yīng)，使水化產(chǎn)物增多，漿液變得黏稠，泌水率減小。當(dāng)水灰比大于0.65時(shí)，漿液中充當(dāng)分散劑的自由水增多，其泌水率逐漸增大[12]。超細(xì)礦渣粉比表面積較大，需要大量的水濕潤其表面，因此，超細(xì)礦渣粉摻量的增大會(huì)降低漿液中自由水的含量，使泌水率減??；隨著摻量的持續(xù)增加，超細(xì)礦渣粉發(fā)揮其減水作用[13]，導(dǎo)致漿液泌水率增大。當(dāng)硅灰摻量不斷增加時(shí)，漿液泌水率減小，硅灰具有極大的比表面積和極高的活性，會(huì)消耗大量的水，使?jié){液泌水率減小[14]。隨著聚羧酸減水劑摻量的增加，泌水率增大。賴華珍等[15]研究表明，聚羧酸減水劑具有電解作用，使絮凝結(jié)構(gòu)包裹的自由水釋放出來，漿液中自由水增多，泌水率增大。

圖2 不同因素對漿液泌水率的影響Fig.2 Influences of different factors on bleeding rate of slurry

2.2.2 漿液黏度分析

對于穩(wěn)定漿液的黏度標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有規(guī)范并沒有給出具體要求，參考漢口水電站、黃河小浪底水利樞紐工程、德拉迪斯大壩和潤揚(yáng)長江公路大橋等大型工程，漿液黏度應(yīng)不大于40 s，最好在25～35 s[16]。由表3可知，漿液黏度最大為74.56 s，最小為26.48 s，只有部分配比漿液黏度符合要求。由表5漿液黏度極差分析可知，影響漿液黏度因素依次為水灰比、硅灰摻量、聚羧酸減水劑摻量、超細(xì)礦渣粉摻量。較優(yōu)配比是A3B2C1D3，即水灰比0.70、超細(xì)礦渣粉摻量20%、硅灰摻量8%、聚羧酸減水劑摻量0.20%。

圖3為不同因素對漿液黏度的影響。隨著水灰比和聚羧酸減水劑摻量的增加，漿液黏度均逐漸減小。水灰比增加，漿液中游離的自由水增多，水分子減小了水泥顆粒之間的摩擦力，從而降低了漿液的黏度[17]；聚羧酸減水劑使水泥顆粒表面的絮凝結(jié)構(gòu)分散解體，釋放出包裹的自由水，自由水增多，漿液黏度減小[18]。當(dāng)超細(xì)礦渣粉摻量從18%增加到20%時(shí)，漿液黏度減小，大于20%時(shí)，漿液黏度增大。邢亞兵等[6]研究表明：超細(xì)礦渣粉粒徑比水泥粒徑小，可以填充水泥顆粒之間的孔隙，置換填充孔隙中的水，使游離自由水增多，所以漿液黏度減??；隨著摻量的增加，超細(xì)礦渣粉由于比表面積大且具有較高的火山灰活性，反應(yīng)時(shí)會(huì)吸收更多的自由水，生成大量的凝膠體，漿液黏度會(huì)有所增大。隨著硅灰摻量的增加，硅灰由于具有很高的火山灰活性，會(huì)與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生二次水化反應(yīng)，生成的絮凝結(jié)構(gòu)降低了漿液的流變性[19]，漿液黏度增大。

表5 漿液黏度極差分析Table 5 Range analysis of slurry viscosity

圖3 不同因素對漿液黏度的影響Fig.3 Influences of different factors on slurry viscosity

2.2.3 漿液流動(dòng)度分析

由表3可知，不同配比的漿液流動(dòng)度在321～409 mm，9組配比漿液的流動(dòng)度全部在300 mm以上，具有很好的可泵性，但變化幅度較大。由表6漿液流動(dòng)度極差分析可知，影響漿液流動(dòng)度的因素順序依次為硅灰摻量、水灰比、聚羧酸減水劑摻量、超細(xì)礦渣粉摻量。優(yōu)選配比為A3B2C1D3，即水灰比0.70、超細(xì)礦渣粉摻量20%、硅灰摻量8%、聚羧酸減水劑摻量0.20%。

表6 漿液流動(dòng)度極差分析Table 6 Range analysis of slurry fluidity

漿液流動(dòng)度試驗(yàn)過程如圖4所示，圖5為不同因素對漿液流動(dòng)度的影響。漿液流動(dòng)度隨著水灰比增加而增大，水灰比增加，游離的自由水增多，水分子起到潤滑作用，使?jié){液流動(dòng)度增大。當(dāng)超細(xì)礦渣粉摻量在18%～20%時(shí)，超細(xì)礦渣粉由于粒徑小，可以填充到水泥顆粒間的孔隙，置換出孔隙中的水，從而使?jié){液流動(dòng)度增大；當(dāng)摻量大于20%時(shí)，因?yàn)槌?xì)礦渣粉比表面積大，需要吸收大量的自由水，水化后其顆粒團(tuán)聚，漿液流動(dòng)度減小[20]。當(dāng)硅灰摻量不斷增加時(shí)，硅灰由于粒徑小，會(huì)使?jié){液更加黏稠，增加了水泥顆粒之間的黏結(jié)力，所以漿液流動(dòng)度減小[21]。當(dāng)聚羧酸減水劑含量增加時(shí)，減水劑的吸附作用會(huì)釋放出絮凝結(jié)構(gòu)里的自由水，降低了水泥顆粒之間的摩擦力，使?jié){液流動(dòng)度增大[22]。

圖4 漿液流動(dòng)度測定Fig.4 Determination of slurry fluidity

圖5 不同因素對漿液流動(dòng)度的影響Fig.5 Influences of different factors on slurry fluidity

2.2.4 漿液結(jié)石體抗壓強(qiáng)度分析

不同齡期的漿液結(jié)石體抗壓強(qiáng)度極差分析如表7～表9所示，從表7～表9可以看出，水灰比是影響結(jié)石體抗壓強(qiáng)度最主要因素，硅灰摻量對結(jié)石體抗壓強(qiáng)度影響次之，超細(xì)礦渣粉摻量對結(jié)石體3 d抗壓強(qiáng)度的影響比聚羧酸減水劑摻量的影響大，但對結(jié)石體14 d、28 d抗壓強(qiáng)度的影響比聚羧酸減水劑摻量的影響小。3 d、14 d、28 d抗壓強(qiáng)度極差分析的較優(yōu)配比為A1B1C3D2，即水灰比0.60、超細(xì)礦渣粉摻量18%、硅灰摻量12%、聚羧酸減水劑摻量0.18%。

表7 漿液結(jié)石體3 d抗壓強(qiáng)度極差分析Table 7 Range analysis of 3 d compressive strength of slurry stone body

表8 漿液結(jié)石體14 d抗壓強(qiáng)度極差分析Table 8 Range analysis of 14 d compressive strength of slurry stone body

表9 漿液結(jié)石體28 d抗壓強(qiáng)度極差分析Table 9 Range analysis of 28 d compressive strength of slurry stone body

圖6為不同因素對漿液結(jié)石體抗壓強(qiáng)度的影響。不同齡期的結(jié)石體抗壓強(qiáng)度與硅灰摻量成正比，與水灰比和超細(xì)礦渣粉摻量成反比，隨著聚羧酸減水劑摻量的增加，不同齡期的結(jié)石體抗壓強(qiáng)度先增大后減小。上述現(xiàn)象的原因主要是：隨著水灰比的增加，漿液中游離的自由水增多，待漿液凝結(jié)硬化后，結(jié)石體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生很多孔隙，使抗壓強(qiáng)度降低[23]；隨著超細(xì)礦渣粉摻量的增加，水泥的含量相對減少，生成的水化產(chǎn)物減少[24]，導(dǎo)致結(jié)石體抗壓強(qiáng)度降低；硅灰比表面積較大，且活性極高，能夠發(fā)生火山灰反應(yīng)[25]，生成的凝膠體和未水化的硅灰填充了顆粒之間的孔隙，提高了結(jié)石體密實(shí)度，因此抗壓強(qiáng)度增大。陳晨等[18]研究表明：適量的減水劑使得漿液中自由水增多，有利于水泥的水化反應(yīng)，使水化產(chǎn)物增多，結(jié)石體抗壓強(qiáng)度增大；但減水劑含量過多會(huì)使自由水釋放過多，漿液穩(wěn)定性變差，導(dǎo)致抗壓強(qiáng)度降低。

圖6 不同因素對漿液結(jié)石體抗壓強(qiáng)度的影響Fig.6 Influences of different factors on compressive strength of slurry stone body

綜合以上不同因素對漿液性能的影響分析，以28 d抗壓強(qiáng)度和黏度為主要指標(biāo)，泌水率和流動(dòng)度為次要指標(biāo)來優(yōu)選注漿材料配比。水灰比(A)在抗壓強(qiáng)度和黏度指標(biāo)中為主要因素，在泌水率和流動(dòng)度指標(biāo)中為較主要因素，28 d抗壓強(qiáng)度指標(biāo)中，A的極差值均在17 MPa以上，滿足強(qiáng)度要求，故考慮對漿液黏度影響最大的A3作為主要因素；在四種指標(biāo)中超細(xì)礦渣粉摻量(B)均為次要因素，且多數(shù)傾向于B2，故選取B2；硅灰摻量(C)在泌水率和流動(dòng)度指標(biāo)中為主要因素，在抗壓強(qiáng)度和黏度中為較主要因素，但為了保證漿液結(jié)石體有足夠的抗壓強(qiáng)度，故選取C3；聚羧酸減水劑摻量(D)在四種指標(biāo)中均為較次要因素，D1和D2強(qiáng)度指標(biāo)的極差值差別不大，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，故選取D1。綜合分析，得到漿液較優(yōu)配比為A3B2C3D1,即水灰比0.70、超細(xì)礦渣粉摻量20%、硅灰摻量12%、聚羧酸減水劑摻量0.16%。

3 優(yōu)化漿液性能測試及微觀分析

3.1 優(yōu)化漿液性能測試分析

優(yōu)化漿液與純水泥漿液各性能對比結(jié)果如表10所示。從表10可以看出，優(yōu)化后的漿液除了黏度外，各項(xiàng)性能都優(yōu)于純水泥漿液，泌水率比純水泥漿液降低了77.8%，3 d、28 d抗壓強(qiáng)度分別提高了59.0%和46.8%，3 d、28 d抗折強(qiáng)度分別提高了45.2%和31.6%，表明優(yōu)化漿液更穩(wěn)定，結(jié)石體抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度在早期和后期都有顯著的提高。

表10 漿液性能指標(biāo)對比Table 10 Comparison of slurry performance indexes

3.2 微觀結(jié)構(gòu)分析

3.2.1 XRD分析

選取優(yōu)化漿液和純水泥漿液養(yǎng)護(hù)齡期為3 d、28 d的試件進(jìn)行XRD測試，圖7為優(yōu)化漿液和純水泥漿液不同齡期結(jié)石體的XRD譜。從圖7中可以看出，優(yōu)化漿液和純水泥漿液主要水化產(chǎn)物為Ca(OH)2、鈣礬石(AFt)晶體，而水化硅酸鈣(C-S-H)凝膠為無定形結(jié)構(gòu)，XRD無法測出，因此均未在圖譜中標(biāo)出。3 d齡期的純水泥漿液試件XRD譜中Ca(OH)2衍射峰較高，并且有水化產(chǎn)物AFt晶體生成。由3 d齡期的優(yōu)化漿液試件與同齡期純水泥漿液試件XRD譜對比可知，Ca(OH)2和SiO2衍射峰強(qiáng)度顯著降低，AFt衍射峰強(qiáng)度略有增加，表明摻入的超細(xì)礦渣粉和硅灰發(fā)生了火山灰反應(yīng)，消耗了水泥漿液中的Ca2+、OH-，生成的AFt晶體填充了顆粒之間孔隙，使?jié){液結(jié)石體更加密實(shí)。隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增長，28 d齡期的優(yōu)化漿液試件XRD譜中Ca(OH)2衍射峰強(qiáng)度最低，表明生成了更多的水化產(chǎn)物，漿液的水化反應(yīng)更加充分，宏觀上表現(xiàn)為優(yōu)化后的漿液結(jié)石體強(qiáng)度增大。

圖7 優(yōu)化漿液和純水泥漿液不同齡期結(jié)石體的XRD譜Fig.7 XRD patterns of stone bodies at different ages of optimized slurry and pure cement slurry

圖8 優(yōu)化漿液和純水泥漿液不同齡期結(jié)石體的 TG和DTG分析Fig.8 TG and DTG analysis of stone bodies at different ages of optimized slurry and pure cement slurry

3.2.2 TG分析

選取優(yōu)化漿液和純水泥漿液養(yǎng)護(hù)齡期為3 d、28 d的試件進(jìn)行熱重分析，圖8為優(yōu)化漿液和純水泥漿液不同齡期結(jié)石體的熱重(TG)和導(dǎo)數(shù)熱重(DTG)分析結(jié)果。由圖8中可知，在100 ℃到200 ℃之間，DTG曲線出現(xiàn)一個(gè)較大的峰值，主要是自由水、AFt和C-S-H凝膠脫水引起的[26]，DTG曲線在400 ℃和500 ℃之間出現(xiàn)一個(gè)尖峰，歸因于Ca(OH)2的脫水[27]。然而，與純水泥漿液相比，優(yōu)化漿液的Ca(OH)2脫水峰值要低，這主要是由于摻入的超細(xì)礦渣粉和硅灰發(fā)生了火山灰反應(yīng)，消耗了Ca(OH)2，700 ℃左右的峰值則主要是由于CaCO3脫水[28]。另外根據(jù)TG曲線可以看出，隨溫度的增加，試件的質(zhì)量損失率急劇下降，在700 ℃之前，同齡期的優(yōu)化漿液試件比純水泥漿液試件質(zhì)量損失率大，而且差別明顯，700 ℃之后則相反，但差別不大，經(jīng)歷1 000 ℃高溫后，優(yōu)化漿液和純水泥漿液3 d、28 d質(zhì)量分別減少了19.00%、24.63%和20.49%、25.47%。

3.2.3 SEM分析

選取優(yōu)化漿液和純水泥漿液養(yǎng)護(hù)齡期3 d與28 d的試件進(jìn)行SEM測試，SEM照片如圖9所示。由圖9(a)可以看出，3 d齡期的純水泥漿液結(jié)石體中存在六方片狀的Ca(OH)2晶體，并且分布許多針柱狀的AFt和少量絮凝狀的C-S-H凝膠。由圖9(b)可以看出，28 d齡期的純水泥漿液結(jié)石體中生成的C-S-H凝膠體包裹Ca(OH)2晶體和AFt，聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，且比3 d齡期的純水泥漿液結(jié)石體更加密實(shí)，宏觀上表現(xiàn)為強(qiáng)度增大。由圖9(c)可以看出，3 d齡期的優(yōu)化漿液結(jié)石體中Ca(OH)2晶體比同齡期的純水泥漿液減少，這與XRD測試結(jié)果相吻合。由圖9(d)可以看出，28 d齡期的優(yōu)化漿液結(jié)石體中C-S-H凝膠進(jìn)一步生長，六方片狀的Ca(OH)2晶體減少，孔隙被凝膠體填充，結(jié)構(gòu)更加緊密，因此優(yōu)化漿液的力學(xué)性能更好。

圖9 優(yōu)化漿液和純水泥漿液不同齡期結(jié)石體的SEM照片F(xiàn)ig.9 SEM images of stone bodies at different ages of optimized slurry and pure cement slurry

4 結(jié) 論

(1)當(dāng)超細(xì)礦渣粉摻量從18%增大到20%時(shí)，可以增強(qiáng)漿液的流動(dòng)性能。摻入硅灰可以減小漿液泌水率，增大結(jié)石體的抗壓強(qiáng)度。隨減水劑摻量增加，漿液泌水率和流動(dòng)度增大，黏度減小，抗壓強(qiáng)度呈先增大后減小的變化趨勢。

(2)以28 d抗壓強(qiáng)度和黏度為主要指標(biāo)，泌水率和流動(dòng)度為次要指標(biāo)優(yōu)選配比，漿液較優(yōu)配比為A3B2C3D1,即水灰比0.70、超細(xì)礦渣粉摻量20%、硅灰摻量12%、聚羧酸減水劑摻量0.16%。

(3)優(yōu)化后的漿液除了黏度以外，泌水率、抗壓強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度都優(yōu)于純水泥漿液，泌水率比純水泥漿液降低了77.8%，3 d、28 d抗壓強(qiáng)度分別提高了59.0%和46.8%，3 d、28 d抗折強(qiáng)度分別提高了45.2%和31.6%。

(4)微觀試驗(yàn)分析表明超細(xì)礦渣粉和硅灰的摻入可以顯著降低漿液內(nèi)部Ca(OH)2含量，隨著齡期的增長，C-S-H凝膠體進(jìn)一步生長，填充漿體內(nèi)部孔隙，提高結(jié)石體強(qiáng)度。