碱矿渣胶结材及偏高岭土基地聚合物都是低碳环保的胶凝材料,其开发利用符合我国节能减排发展战略。碱矿渣胶结材具有早强、快硬和优良的抗化学侵蚀能力,但硬化体收缩大,制约了其推广应用;偏高岭土基地聚合物虽具有良好体积稳定性,但存在凝结时间长、早期强度发展缓慢的缺点。将矿渣与偏高岭土复合,是一种实现它们性能互补的可能技术途径。本文将矿渣与偏高岭土复合制备碱激发胶结材,对其力学性能及收缩性能进行研究,以期制备出一种抗压强度高、体积稳定性好的胶结材。主要研究了碱当量、养护温度、高温养护时间对碱激发矿渣/偏高岭土胶结材干燥收缩、自收缩及强度的影响,并结合水分损失、内部相对湿度、化学收缩、热重分析、背散射成像、孔结构等试验分析了收缩变化行为规律;试验研究了碳酸钠/水玻璃复合激发方式对碱激发矿渣/偏高岭土胶结材收缩的影响。研究揭示的主要规律如下:(1)以偏高岭土替代50%的矿渣有利于降低碱矿渣胶结材所配砂浆的干燥收缩。碱当量为6%、常温养护(20℃)时,碱激发矿渣/偏高岭土砂浆与碱矿渣砂浆抗压强度相当,但180d干燥收缩(干燥条件为:RH=60±5%)降低了47.6%,碱激发矿渣/偏高岭土砂浆体系游离水含量更高,中孔比例更低,干燥收缩对水分损失敏感度更低,自收缩更小。(2)碱当量对碱矿渣/偏高岭土所配砂浆干燥收缩有一定影响。常温养护下,6%碱当量较10%碱当量的碱激发矿渣/偏高岭土砂浆180d干燥收缩小17%,干燥龄期相同条件下,前者水分损失更大,干燥收缩及内部相对湿度变化对水分损失的敏感度降低。(3)相比常温养护,高温养护(60℃养护24h)条件下,6%碱当量的碱激发矿渣/偏高岭土砂浆180d干燥收缩降低74%,10%碱当量的碱激发矿渣/偏高岭土砂浆180d干燥收缩降低20%。高温养护增加了碱激发矿渣/偏高岭土砂浆的水分损失,降低了干燥收缩对水分损失的敏感度,但干燥条件下28d基体微裂纹及未反应矿渣颗粒增加。(4)高温养护时间过长对碱激发矿渣/偏高岭土砂浆的干燥收缩有不利影响。碱当量为6%时,60℃养护72h的较60℃养护24h的碱激发矿渣/偏高岭土砂浆180d干燥收缩增加243%,水分损失降低,干燥收缩对水分损失的敏感度增加。延长高温养护时间,28d抗压强度出现倒缩。(5)碱当量及高温养护对碱激发矿渣/偏高岭土砂浆自收缩有显著影响。常温养护下,6%碱当量的碱激发矿渣/偏高岭土砂浆较10%碱当量的91d自收缩小31%,试件内部相对湿度增加。与常温养护相比,高温养护(60℃养护24h)后,6%碱当量的碱激发矿渣/偏高岭土砂浆91d自收缩降低75%。碱激发矿渣/偏高岭土砂浆自收缩试件3d至91d的内部相对湿度变化小于3%,自干燥收缩相对较小。