高強石膏基膠凝材料配合比設計及凍融和耐水性能研究

李曉東，楊林，宋子陽，劉晨

（1.蘭州理工大學 土木工程學院，甘肅 蘭州 730050；2.蘭州市城市建設設計院，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

本文以高強石膏為基本材料，摻入粉煤灰和礦渣制得三元膠凝材料，并通過正交試驗對高強石膏-粉煤灰-礦渣形成的膠凝材料進行了抗折、抗壓強度測試，經過極差分析與矩陣分析法得到了三者的最佳配合比。以最佳配合比為基礎摻加一定量的納米材料、苧麻纖維、聚丙烯纖維進行凍融循環與軟化試驗，研究高強石膏基膠凝材料的耐水性。

1 試驗

1.1 原材料

高強石膏：主要成分為CaSO4·0.5H2O，荊門丸福長興石膏有限公司，純度大于95%，初凝時間3 min，終凝時間18 min，標準稠度需水量38%。粉煤灰：蘭州長盛源粉煤灰有限責任公司；礦渣：S95級，鞏義市元亨凈水材料廠，粉煤灰及礦渣的主要化學成分見表1。納米二氧化鈦：析標生物科技有限公司，氣相二氧化鈦，粒徑30 nm。納米二氧化硅：析表生物科技有限公司，銳鈦型二氧化鈦，粒徑15 nm。苧麻纖維：三毛紡織有限責任公司，長度15 mm。聚丙烯纖維：贛州大業金屬纖維有限公司，長度25 mm，直徑1 mm。

表1 粉煤灰與礦渣的主要化學成分 %

1.2 試件制備與測試方法

（1）試件制備

根據正交試驗方案將高強石膏、粉煤灰、礦渣以不同配合比在水泥砂漿攪拌機中攪拌均勻，按該組設定的水膠比稱量自來水，再次攪拌均勻成膠凝狀。將攪拌均勻的膠凝材料倒入40 mm×40 mm×160 mm的試模中振動成型，自然條件下靜置24 h后脫模，在混凝土恒溫養護箱[溫度為（20±1）℃]的條件下養護至規定齡期。

（2）測……