超细矿粉掺量与水胶比对PC管桩混凝土性能及水化机理的影响研究_第七期_2026_现代科技研究

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摘要：为降低PC管桩混凝土水泥用量，并协调其高强、早强与工作性能，本文研究了水胶比和超细矿粉掺量对混凝土拌合物性能、抗压强度及水化产物演变的影响。采用坍落度/扩展度测试、不同龄期抗压强度测试、XRD、TG/DTG和SEM等方法，对其宏观性能与微观结构进行分析。结果表明，在水胶比为0.29时，超细矿粉掺量由0%增至40%，混凝土坍落度保持在260～270 mm，扩展度在540～600 mm范围内波动，说明超细矿粉对坍落度影响较小，但对扩展度影响更为明显。降低水胶比可显著提高混凝土早期强度，其中水胶比0.26、超细矿粉掺量10%试件的1 d和28 d抗压强度分别达到54.23 MPa和77.25 MPa，兼具早期脱模强度和后期强度优势；水胶比0.26、超细矿粉掺量30%试件亦能满足强度要求，但早期强度储备相对不足。XRD、TG/DTG和SEM结果表明，超细矿粉早期主要发挥填充效应和晶核效应，中后期通过火山灰反应消耗CH并生成更多C-S-H凝胶，从而改善孔结构和界面致密性。综合工作性、强度发展和水泥替代效果，建议PC管桩混凝土优先采用水胶比0.26、超细矿粉掺量10%的配合比；水胶比0.26、超细矿粉掺量30%的配合比可作为进一步降低水泥用量的备选方案。

关键词：PC管桩混凝土；超细矿粉；水胶比；抗压强度；水化产物；微观结构

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作者简介：曹震（1998—），男，汉族，本科，职称:钢铁专业金属材料初级职称研究方向:钢铁冶炼后固废资源水渣、钢渣等的绿色低碳胶凝材料产品开发及技术应用。

基金项目：宝武集团环境资源科技有限公司科研项目HKZ08001-03A。