偏高岭土来源广泛,组成结构稳定,具有较高的火山灰活性,采用偏高岭土作为矿物掺合料具有很好的发展潜力和发展前景。本文采用理论与试验相结合的方式,设置不同的配合比制备偏高岭土改性水泥砂浆,研究偏高岭土的掺量(0、5%、10%和15%)和低水胶比(0.28、0.31和0.34)对水泥砂浆性能的影响。主要包括基本宏观性能的研究、耐久性能的研究,并且采用SEM对偏高岭土改性水泥砂浆的显微结构进行系统研究,分析其微观机理。取得如下研究成果:(1)对空白样、不同偏高岭土掺量和不同水胶比的偏高岭土改性水泥砂浆的流动度、稠度、吸水率、抗折强度和抗压强度进行测试,研究表明:在相同的水胶比下,随着偏高岭土掺量的增加,砂浆浆体的流动度、稠度以及吸水率减小,砂浆试件的抗压强度和抗折强度都呈现先增大后减小的变化趋势,当偏高岭土掺量为10%时,试件强度最大;在相同偏高岭土掺量的条件下,砂浆的流动度、稠度和吸水率随着水胶比的增大而降低,试件的抗压强度和抗折强度随着水胶比的增大呈现先增大后减小的变化趋势,0.31水胶比所对应的试件强度最大。随着养护龄期的增长,砂浆试件的强度逐渐变大。偏高岭土本身就具有很高的火山灰活性,而且颗粒较小,能够填充浆体内部的孔隙,从而提高试件的强度,但是偏高岭土是一种比表面积大,需水量大的层状结构,使得水泥砂浆的工作性能降低。(2)对空白样、不同偏高岭土掺量和不同水胶比的偏高岭土改性水泥砂浆试件抗单一硫酸盐侵蚀、抗复合硫酸盐侵蚀、抗碱侵蚀和抗渗侵蚀进行测试,研究表明:在相同的水胶比下,随着偏高岭土掺量的增加,试件的抗侵蚀能力先增大后减小,当偏高岭土的掺量为10%时,试件所产生的质量损失率最小,抗压强度最大;在相同偏高岭土掺量的条件下,随着水胶比的增大,试件的抗侵蚀能力呈现先增大后减小的趋势,0.31水胶比的砂浆试件所产生的质量损失率最小,抗压强度增大。随着侵蚀时间的增大,试件的破坏程度增加。偏高岭土具有很好的填充效应,能够填充浆体的孔隙,使砂浆密实度提高,产生较好的抗侵蚀能力,减少试件的破坏。(3)试件在标准条件下养护28天后,从所设计的配合比中选取6组具有代表性的试样进行扫描电镜试验,研究表明:偏高岭土具有很好的填充效应,能够对浆体的孔隙进行填充,优化孔结构,减少有害孔的含量,有大量的水化硅酸钙凝胶的产生。适当降低水胶比可以改善界面过渡层的性质,使界面过渡层的结构得以改善。