碱矿渣胶凝材料砌块砌体及其基本力学性能

Alkali-activated slag cementitious material (AASCM) has characteristics such as high strength, low cost and high temperature resistance. AASCM can be made into blocks, which is not only effective utilization of industrial waste, reduction costs, but also significantly improvement the fire resistance of masonry. 1. In order to correspond to the shape and size of concrete blocks, six strength grades such as MU30, MU25, MU20, MU15, MU10, MU7.5 are chosen, and the corresponding series of optimized ratios will be determined. 2. AASCM is used as an alternative to the masonry mortar, Mb30, Mb25, Mb20, Mb15, Mb10, Mb7.5 are chosen, and the corresponding series of optimized ratios will be determined. 3. Through the compression tests of wall pieces, compression properties of AASCM masonry blocks will be investigated. By the compressive stress-strain relationship, distribution rules of compressive strength, compressive strength values (mean values, standard values, design values) and elastic modulus will be obtained. Through the tension, bending and shear tests of wall pieces, axial tensile strength, flexural tensile strength, distribution rules of shear strength and corresponding intensity values will be gotten. 4. Through the high temperature tests of AASCM blocks, masonry slurry and new masonry, the basic mechanical properties of new masonry under fire and after fire will be obtained.

碱矿渣胶凝材料（AASCM）具有强度高，成本低和耐高温性好的特点。用AASCM制成砌块，既可有效利用矿渣等工业废料，降低成本，又可明显提升砌体的抗火性能。1、与混凝土砌块的形状尺寸相对应，选定MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5六个强度等级，确定与之相对应的系列优化配比；2、用AASCM替代砌筑砂浆，选定Mb30、Mb25、Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5六个强度等级，确定与之相对应的系列优化配比；3、通过墙片受压试验，考察AASCM砌块和AASCM浆体砌筑的砌体的受压性能，获得受压应力-应变关系、抗压强度分布规律及取值（平均值、标准值、设计值）、弹性模量；通过墙片受拉、弯拉和受剪试验，获得轴心抗拉强度、弯曲抗拉强度和抗剪强度分布规律和强度取值；4、通过用AASCM砌块和AASCM浆体砌筑的新型砌体的耐高温试验，获得新型砌体高温下和高温后的基本力学性能。

矿渣是工业废渣，合理利用对节能减排意义重大。试验结果表明：水灰比、粉煤灰掺量、水玻璃模数、氧化钠含量越小，砂率越大，碱矿渣陶粒混凝土抗压强度越高，收缩越小。获得了MU7.5~MU30碱矿渣混凝土块材的配合比。试验结果表明，凝结时间和流动度随水灰比增大而增大，随砂灰比增大而减小，抗压强度随氧化钠含量增大而先增大后减小，获得了Mb25~Mb130碱矿渣净浆和Mb15~Mb80碱矿渣砂浆的配合比。完成了126个碱矿渣陶粒混凝土砌块砌体的轴心抗压试验，提出了其受压应力-应变关系曲线方程，建立了其以砌块抗压强度和碱矿渣陶砂砂浆抗压强度为自变量的抗压强度、峰值压应变、极限压应变、弹性模量计算公式。完成了60个由碱矿渣陶砂砂浆和相应砌块砌筑的砌体轴心抗拉试验，建立了其以水灰比、砂灰比、Na2O含量、水玻璃模数和碱矿渣陶砂砂浆抗压强度为自变量的轴心抗拉强度计算公式。完成了108个碱矿渣陶粒混凝土空心砌块砌体抗剪试验，建立了其以Na2O含量和碱矿渣净浆抗压强度为自变量的抗剪强度计算公式和以Na2O含量、砂灰比和碱矿渣陶砂砂浆抗压强度为自变量的抗剪强度计算公式。完成了108个由碱矿渣陶砂砂浆和相应砌块砌筑的砌体弯拉试验，分别建立了以水灰比、砂灰比、Na2O含量、水玻璃模数和碱矿渣陶砂砂浆抗压强度为自变量的砌体沿通缝和沿齿缝弯曲抗拉强度计算公式。完成了270个碱矿渣混凝土砌块高温下和高温后抗压试验，建立了其高温下和高温后抗压强度计算公式。完成了756个碱矿渣砂浆试件和384个碱矿渣净浆高温下和高温后抗压试验和抗折试验，建立了其高温下和高温后抗压强度和抗折强度计算公式。通过SEM扫描电镜和XRD衍射分析，揭示了碱激发矿渣胶凝材料高温力学性能退化的机理。完成了12个砌体高温下和高温后抗压试验，获得了其高温下和高温后受压应力-应变曲线方程，建立了其抗压强度、弹性模量、峰值压应变和极限压应变计算公式。