SSC制备低水灰比灌浆材料及性能研究矿渣中氧化钙含量要远低于水泥熟料中所含的量，但是矿渣中二氧化硅含 量又较高，并且硅氧键聚合度较高，所以矿渣潜在活性水化反应非常慢，即水 化率很低，胶凝性效果很差，在没有外在激发条件下基本表现为惰性(和」七本文利用硫酸盐与碱性激发剂复合激发矿渣的活性，在固定硫酸盐激发剂 掺量不变的前提下，通过三种不同的成性激发剂对比试验，通过胶砂强度值比 选出其中一种作为超硫酸盐水泥的碱性激发剂，在选取碱性激发剂后，固定硫 酸盐激发剂与碱性激发剂的掺登不变，以此作为超硫馥盐水泥的基础配比固 定超硫酸盐水泥基础配合比之后，研究外掺硅灰、偏高岭土对超硫酸盐水泥的 强度影响3.1.1碱性激发剂对SSC力学性能影响3.1.1.1不同碱性激发剂及掺量SSC力学性能试验配比设计为了选取一种合适的碱性激发剂更好的激发粒化高炉矿渣的潜在水化活 性，在固定硫酸盐激发剂前提下，选取三种不同的诚性激发剂及相应的不同掺 量，具体试验配比见表3-1表3-1不同碱性激发剂及掺量SSC试验配比(wt%)编号矿粉硬石膏大然石膏CKCHCOCK1841--CK3823••CHI84-1-CH382141-3-CH5801•5-CO184--1C0382--3C0580.-53.1.1.2不同碱性激发剂及掺是对SSC力学性能彰响试验结果根据表3-】中试验配比，得出相应的3d、7d、28d胶砂抗压强度试验结果 见图3-1所示。
从图3-1可以清晰的看出，三种不同的碱性激发剂以及在不同的掺量时， 3d龄期时SSC的胶砂强度基本相当，差别不大，可见在早期时三种不同的碱 性激发剂对矿渣活性的激发效果相当，没有表现出明显的优越性当随若龄期 的增长到7d时，各试样的强度增长后其差别依然不大当到达28d龄期时随着 激发剂CO与激发剂CH的掺量的变化，其胶砂强度的波动也很大，表现出其 强度值不稳定，相对来说CK激发剂不仅稳定性要好于激发剂CO及激发剂CH, 同时强度值也不低于掺加激发剂CO及激发剂CH的试件所以确定激发剂CK 为超硫酸盐水泥的碱性激发剂，且利用激发剂CK制备的超硫酸盐水泥其它基 本物理性能见表3-2表3-2激发剂CK制备的SSC基本物理性能编号标准稠度(％)—初凝凝结时间(min)终凝安定性CK12686174合格CK32763170合格表3-2中安定性通过沸煮法测得，通过表3-2中实验结果可以看出，CK1、 CK3两种不同配比的超硫酸盐水泥其凝结时间、安定性试验结果均符合GB 175—2007《通用硅酸盐水泥》3.1.2矿物掺合料对SSC力学性能影响3.1.2.1不同矿物掺合料及掺量SSC力学性能试验配比设计根据3.1.1中的试验结果，选取SSC的碱性激发剂为CK。
以CK掺量分别 为1%、3%时为超硫酸盐水泥基准配比在基准配比前提下，分别外掺3%、5%、 8%的硅灰与偏高岭土，具体配比见表3-3表3-3不同矿物掺合料及掺量SSC试验配比(wt%)编号矿粉硬石有天然石商CK掺合料种类掺合料掺址CK1-G33CK1-G58415CK1-G8硅灰8CK3-G33CK3-G58235CK3-G81418CK1-P33CK1-P58415CK1-P8偏高岭七8CK3-P33CK3T58235CK3-P883.1.2.2不同矿物掺合料及掺量对SSC力学性能影响试验结果及分析(1)硅灰对SSC力学性能影响根据表3-3中实验配比，硅灰对两种不同配比超硫酸盐水泥胶砂强度值影 响分别见图3-2、图3-3所示02468 0 2 4 6 8硅灰掺量偶) 硅灰掺屋偶)(a)抗折强度 (b)抗压强度图3-2 CK1体系中硅灰对SSC强度影响由图3-2可见，激发剂CK掺量为1%时，在不同的硅灰掺量时都表现出超硫酸盐水泥在3d、7d龄期时其强度增长值不大，到28d龄期时超硫酸盐水泥强度增长很快在不同的龄期时都表现出，在硅灰掺量为5%以下时，超硫酸盐 水泥其胶砂强度值随着硅灰掺量增加而减小，但是硅灰掺量为5%、8%时其胶 砂强度值基本保持相当，变化很小。
星)S30 2 4 6偏高领土掺堇偶) (b)抗压强度0802468 0 2 4 6 8硅灰掺量(知 硅灰掺量(知(a)抗折强度 (b)抗压强度图3-3 CK3体系中硅灰对SSC强度影响在硅灰掺量变化相同时，由图3-3可见，当激发剂CK掺量为3%时，不同 龄期时所表现出的结果与激发剂CK掺量为1%时不同，具体表现为，除在3d 龄期时，7d、28d龄期时超硫酸盐水泥的胶砂强度值在分别掺入3%、5%、8% 硅灰后其强度所有提高，可见激发剂CK掺量在3%时合适的硅灰引入有利于超 硫酸盐水泥强度值的提高，且在硅灰掺量为3%时表现出强度值最大2)偏高岭土对SSC力学性能影响根据表3-3中实验配比，偏高岭土对两种不同配比超硫酸盐水泥胶砂强度 值影响分别见图3-4、图3-5所示12r 70 r2 4 6偏高领十.掺址(%>(a)抗折强度图3-4 CK1体系中偏高岭土对SSC强度影响由图3-4可见，当激发剂CK掺量为1%时，在不同龄期时，超硫酸盐水泥 的胶砂抗压强度随着偏高岭土掺量的增加而减小，在3d、7d龄期时3%、5%, 8%掺量的偏高岭土相对于未掺偏高岭土其抗压强度都有所下降，但是掺加偏高 岭土后其相互之间强度差别不大，随着龄期的增长，激发剂CK掺量在1%时其 胶砂抗压强度随着偏高岭土掺量增大而减小。
0 2 4 6 8 0 2 4 6 8偏高领I•.掺量伉) 偏高领土掺量(知(a)抗折强度 (b)抗压强度图3-5 CK3体系中偏高岭土对SSC强度影响由图3-5可见，当激发剂CK掺量为3%时，不同龄期时所表现出的结果与 激发剂CK掺量为1%时不同，具体表现为，在3d龄期时随着偏高岭土掺量不 同其抗压强度值总体上影响不大7d、28d龄期时超硫酸盐水泥的胶砂强度值 在分别掺入3%、5%、8%硅灰后其强度都有不同程度的提备 可见激发剂CK 掺量在3%时合适的偏高岭土引入有利于超硫酸盐水泥强度值的提高，且在偏 高岭土掺量为5%时表现出强度值最大3.1.3矿物掺合料与碱性激发剂对SSC力学性能的综合影响根据表3-3中实验配比，在矿物掺合料相同时碱性激发剂掺量对超硫酸盐 水泥胶砂强度值影响分别见图3-6、图3-7所示由图3-6可见，在硅灰掺量相同时，龄期为3d时，碱性激发剂CK掺量为 1%时的强度明显低于碱性激发剂CK掺量为3%时，且硅灰的引入都会降低超 硫酸盐水泥的强度值随着龄期到达28d时，CK1体系其强度值总体与CK3 体系相当，没有表现出3d龄期时的悬殊但是在28d龄期时，CK1体系强度 随着硅灰的增加而降低，CK3体系强度随着硅灰的掺加有所提高，且表现出最 佳掺量为3%o图3-6不同体系SSC在掺加硅灰时对强度影响12O 8.6 4 2 O (£3快25=-=?育(b) 28d抗压强度(a) 3d抗压强度图3-7不同体系SSC在掺加偏高岭土时对强度影响由图3-7可见，在偏高岭土掺量相同时，龄期为3d时，碱性激发剂CK掺 量为1%时的强度明显低于碱性激发剂CK掺量为3%时，但与硅灰不同的是， 偏高岭土的掺加会在3d龄期时提高超硫酸盐水泥的强度值。
随着龄期到达28d 时，CK1体系其强度值总体与CK3体系相当，没有表现出3d龄期时的悬殊 但是在28d龄期时，CK1体系强度随着偏高岭土掺量的增加而降低，CK3体系 强度随着偏高岭土的掺加有所提高，且表现出最佳掺量为5%3.2 SSC灌浆材料的流动性能研究根据表3-3中的配比测得的不同胶砂强度结果，选取6组试验结果较好的 进行超硫酸盐水泥灌浆料相应的试验，6组配比依次为CK1、CK3、CK1-G3、CK3-G3, CK1-P3、CK3-P5按照2.1.1.2中试验方法，测得不同外加剂及其不同掺最与掺合料对超硫酸 盐水泥灌浆料流动度影响试验结果见3-4o表3-4不同外加剂及不同掺量的超硫酸席水泥灌浆料流动度(mm)减水剂-水灰比CK1CK3CK1-G3CK3-G3CK1-P3CK3-P5品种掺量0.2:1362396基本没有流动性PCE1%00.25:1*-27426529128503:1*-370420--1%003:1基本没有流动性2%00.2:1 0.25:1没有流动性>100.2:1435401---•3%00.25:1•-2452483102890.3:1--364410--从表3-4中可以明显的看到，相比于Fe，PCE能明显的增大其流动度，同 样是1%。
掺量，掺加Fh＞后在0.3:1水灰比条件下料浆基本没有流动度；F10t＞量 达到2%时，在0.25:1水灰比的条件下料浆没有流动性能在水灰比为0.2:1条件下掺加1%的PCE较3%的Eo扩展度要小，但从实 验过程中发现，掺加Fh＞后的浆液较掺加PCE的浆液粘性要高随着掺合料的引入，超硫酸盐水泥灌浆料流动度都会减小，其中硅灰对SSC 料浆流动度影响大于偏高岭土在掺加硅灰的试验配比中，随着水灰比的增大，其流动性提高很明显且 在水比0.25:1与0.3:1条件下，掺加减水剂为PCE的料浆流动度比掺加Fio的 料浆流动度要大3.3 SSC灌浆材料的强度影响研究3.3.1减水剂对SSC灌浆材料强度影响灌浆材料需要满足料浆一定的流动性，所以参照表4-1中试验结果，时于 不同水灰比条件下掺加不同量的减水剂，最低保证料浆流动度达到270mm以 上具体试验配比减水剂掺易见表3-5编号CK1CK3CK1-G3CK3-G3CK1-P3CK3-P5表3-5减水剂对SSC灌浆料强度影响配比减水剂掺折(谿)水灰比流动度(min)PCE1362Fl034350.2:1PCE1396F.o3401PCEI370F1033640.3:1PCE1420Fio3410PCE1291Fl033000.25:1PCE1285Ro3293由表3-5中得出的试验结果见图3-8、图3-9所示。
图3-8 CK1体系中不同减水剂对SSC灌浆料强度影响由图3-8可以看出，在CK1体系中随着硅灰、偏高岭土的掺加，SSC强度 值都表现出减小，其中在3d早期龄期时，硅灰对强度值的减小作用尤为明显, 但是到28d龄期。