前驱体组成对三元地质聚合物混凝土高温应力应变响应的调控机制研究

本文系统研究单组分（FA）、双组分（FA-SL）及三组分（FA-SL-MK）地质聚合物混凝土（GPC）在25-1000°C热-力耦合作用下的性能演变。通过多尺度表征揭示三元体系凭借偏高岭土（MK）诱导的基质致密化与矿渣（SL）增强的早期强度，表现出最优的热机械稳定性（如300-700°C非线性参数<30），为极端热环境下的防火混凝土设计提供理论依据。

　　

Highlight

研究亮点：首次通过热-力耦合试验揭示三元地质聚合物混凝土（GPC）在高温下的非线性响应机制，阐明偏高岭土（MK）与矿渣（SL）的协同增效作用。

Stress-strain curves

应力应变曲线：圆柱试件（直径75 mm × 高150 mm）的应力应变曲线如图6所示。需注意所有试件在25°C的峰值应力均低于表3中的抗压强度，主要源于圆柱试件端部约束效应的减弱。随着温度升高，所有GPC配方的应力应变曲线均呈现明确的劣化规律：低于300°C时，曲线初始线性段斜率下降...

Discussions

讨论：上述结果建立了由不同机制主导的三阶段劣化模型（图18）。初始阶段（25-300°C）以浆体主导的劣化为特征，水分蒸发产生微裂纹。GPC1因界面薄弱及热缓冲能力差受损最严重，而GPC3优异的热吸收能力（29.59 mW/mg）缓解了损伤。中间阶段（300-600°C）呈现组成依赖性响应：GPC1显示...

Conclusions

结论：本研究系统揭示了地质聚合物混凝土的热机械行为，建立了单组分（FA）、双组分（FA/SL）及三组分（FA/SL/MK）体系在极端条件（25-1000°C）下的关键组成-性能关系。主要发现包括：

1）三元体系的优越性能源于互补机制：偏高岭土增强基质致密化（热导率为FA的3倍），而矿渣提升热容，共同...